涵道风扇式无人机的优先级控制分配

摘要

涵道风扇式无人机是一种冗余配置操纵面的飞行器,其控制分配问题通常使用伪逆法求解,然而伪逆法不能对任意可达的期望力矩都返回容许控制,使冗余的操纵面牺牲了部分控制能力.提出一种优先级控制分配方法,该方法先对期望力矩进行矢量分解并划分优先级,再求解约束最优化问题得到容许控制.相比于伪逆法,所提出的方法可对更大范围的期望力矩返回容许控制,而且当期望力矩不可达时,可以防止系统因执行器饱和而产生输出耦合.将所提出的方法应用到涵道风扇式无人机的控制分配中,仿真及飞行试验验证了该方法的有效性.