一种基于主动建模的旋翼飞行器非平衡负载吊运系统的控制方法

摘要

一种基于主动建模的旋翼飞行器非平衡负载吊运系统的控制方法，属于非线性欠驱动机电系统自动控制的技术领域。在飞行器悬停过程中，当负载突变为不平衡状态时，能够确保旋翼飞行器稳定到悬停点附近。首先建立旋翼飞行器的线性化动力学模型，称为参考模型；当负载变化时，该参考模型与旋翼飞行器吊运系统真实模型之间将存在很大的偏差。本发明将参考模型与真实模型之间的差定义为模型差，并提出通过卡尔曼滤波实时估计该模型差，称为主动建模。同时，为了抑制模型差对系统性能的影响，本发明提出了基于主动建模的模型差补偿串级控制策略。在实际四旋翼飞行器上的实验结果表明，本发明行之有效，在负载突变的情况下，依然确保系统稳定在悬停点附近。