[发明专利]一种应用于直升机吊挂负载摆动角镇定的时变除法方法

摘要

本发明提供了一种应用于直升机吊挂负载摆动角镇定的时变除法方法，包括如下步骤：1）给出直升机吊挂简化模型的动力学方程，并采集相关参数；2）结合步骤1中的动力学方程，建立直升机吊挂负载摆动角镇定控制的数学模型，提出时变除法问题；3）对于步骤2中的时变除法问题，设计求解器并实时求解。本发明提供了一种应用于直升机吊挂负载摆动角镇定的时变除法方法，求解器简单明了且在处理除以零问题上完全避免了传统静态除法除以零时出现的奇异状态。

主权项

1.一种应用于直升机吊挂负载摆动角镇定的时变除法方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.建立直升机吊挂模型的动力学方程，并采集相关参数；S2.结合步骤S1中的动力学方程，建立直升机吊挂负载摆动角镇定控制的数学模型，并提出时变除法问题；所述步骤S2：为实现期望的镇定目标θd＝0，结合步骤S1中的动力学方程，系统的控制输入，即直升机的水平驱动力可表达为如下所示的时变除法问题：其中，b(t)为计算Fx的时变被除项，a(t)＝mcosθ(t)为时变除法项。显然，当θ(t)＝π/2时，a(t)＝0。S3.对于步骤S2中的时变除法问题，设计求解器并实时求解；将步骤S2中的时变除法问题描述为f(F_x,t)＝F_xa(t)‑b(t)＝0，依据梯度设计公式对静态能量函数ε＝f²(·)/2的定义，设计一个平方形式的时变能量函数ε＝f²(F_x,t)/2用以实时监控时变除法的求解过程；对能量函数ε＝f²(F_x,t)/2，应用梯度设计公式并进行变量求导，即其中收敛参数γ＞0；结合时变能量函数ε＝f²(F_x,t)/2与得到最终的求解器在处理除以零问题上完全避免了传统静态除法除以零时出现的奇异状态，且通过调整收敛参数γ的大小控制求解的精度。