基于lpv模型的直升机自修复控制方法研究

《基于lpv模型的直升机自修复控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TP273论文编号：102870314-S206学科分类号：081101硕士学位论文基于LPV模型的直升机自修复控制方法研究研究生姓名蔡玲学科、专业控制理论与控制工程研究方向故障诊断与容错控制指导教师陈复扬副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一四年三月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonLPV-BasedSelf-RepairingControl

2、forHelicopterAThesisinControlTheoryandControlEngineeringbyCaiLingAdvisedbyProf.ChenFuyangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2014万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

3、南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要直升机飞行控制系统是直升机的重要组成部分，对于直升机的飞行性能和安全性能起着非常重要的作用。直升机在飞行中会受到故障、扰动等不确定因素的影响，这些因素将直接影响直升机的安全性能及飞行品质。因此，研究直升机飞行控制系统的自修复控制具有重要意义。本文针对直升机的执

4、行器故障，利用线性参数变化（LPV）技术，对直升机LPV飞行控制系统进行自修复控制方法的研究。首先，介绍了自修复控制技术的发展现状，阐述并提出了基于LPV模型的直升机自修复控制问题。随后概述了LPV系统的理论知识，同时简单介绍了线性矩阵不等式(LMI)的基础知识。其次，针对一类直升机LPV飞行控制系统的故障情况，提出了一种基于积分滑模控制的自修复控制方法。直升机的LPV模型能够准确地模拟直升机的整个或部分的飞行包络线的飞行特性，使其更接近于实际的飞行情况。仿真结果表明本文提出的自修复控制方法可以取得很好的自修复控制效果。再次，在直升机LPV飞行控

5、制系统发生执行器损伤故障的情况下，提出了一种基于故障观测器和自适应控制的自修复控制方法。采用LPV凸多面体结构的方法设计了自适应的故障观测器，然后在观测器的基础上，对直升机进行自适应控制。该方法减轻了自适应控制器的负担，同时提高了自修复控制的有效性。然后，考虑到直升机系统中时延的存在，提出了一种基于自适应全局滑模控制的自修复控制方法。控制器消除了传统滑模控制的到达运动阶段，并实现了对故障值的在线辨识，克服了执行器故障和输入时间延迟对系统的影响。最后，本文针对上述所提的三种方法做了仿真验证，仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。本文的研究结果为提

6、高直升机飞行控制系统的安全性及可靠性提供了有益的思路。关键词：直升机，飞行控制系统，执行器故障，自修复控制，线性参数变化，自适应控制，滑模控制I万方数据基于LPV模型的直升机自修复控制方法研究ABSTRACTHelicopterflightcontrolsystemisanimportantpartofthehelicopterandplaysacrucialroleinthehelicopterflightperformanceandsafety.Ahelicopterinflightwillbeaffectedbyactuatorfault,

7、disturbance,andotheruncertainfactors.Thesefactorswilldirectlyaffectthesafetyandperformanceofhelicopter.Therefore,it’ssignificanttoresearchtheself-repairingcontrolofthehelicopterflightcontrolsystem.Thispaperdiscussestheself-repairingcontroltechnologyforthehelicopterwithactuato

8、rfailureswhichcombineslinearparameter-varying(LPV)techniques.Firstly