新型飞行器垂直起降姿态稳定性控制研究

摘要

可垂直起降飞行器是一种同时具有多旋翼飞行器和固定翼飞行器的优点的飞行器,可以实现垂直起降、空中悬停、高速大航程飞行,未来有着巨大的研究价值和发展潜力.姿态控制是飞行器控制的重要基础,垂直起降飞行器动力学模型在飞行过程中会发生很大的改变,姿态稳定性控制难度较大.首先介绍一种新型变结构垂直起降飞行器,在对其建立动力学模型的基础上,采用线性自抗扰控制方法,针对垂直起降模式下的姿态控制问题设计了控制器.通过仿真对比,验证了所提出的自抗扰控制器具有调节时间短、鲁棒性强等一系列优越性能.仿真结果表明,与目前常用的PID控制方案相比,自抗扰控制方案大幅提升了飞行器垂直起降模式下的姿态稳定性控制效果.