水下滑翔机的三维运动线性控制研究

摘要

文章对滑翔机的三维动力学模型进行简化和线性化,通过分析线性化的三维模型,设计了一种线性二次型调节器(LQR)使滑翔机在运动过程中能够抵抗由于外界引起的扰动.滑翔机动力学模型是一个多输入多输出系统,同时由于欠驱动的特点,使得其在滑翔运动中很容易受到外界环境的影响.文中设计了线性反馈控制器来改善滑翔机的控制性能.LQR控制器和比例积分微分控制器(PID)的仿真对比结果显示了LQR控制器具有较快的响应速率,能够使滑翔机在扰动下较快地恢复至稳定滑翔状态,能较好地控制滑翔机的运动.