一种考虑电机故障的四旋翼无人机智能容错控制方法

摘要

本发明提出一种考虑电机故障的四旋翼无人机智能容错控制方法，首先构建具有转动惯量和飞行阻力不确定性的四旋翼无人机非线性飞行动力学模型，同时考虑了有界的外部干扰和传感器噪声。其次量化四旋翼无人机各个电机的故障程度，并以电机操纵效率变化的形式考虑到无人机非线性模型中。再次设计自适应滑模控制系统，然后将一组并联的递归神经网络设计为故障识别器，实现了快速而准确的故障特征提取、故障评级和故障隔离。最后，通过主动容错控制策略在线自适应地产生适当的控制信号来补偿模型的不确定性从而保持四旋翼无人机的轨迹跟踪性能和稳定性，同时递归神经网络与自适应滑模控制相互配合，完成故障后控制器的重新配置从而实现主动容错控制。