[发明专利]一种无人直升机自适应低阶控制器

摘要

本发明涉及一种无人直升机自适应低阶控制器。包括规划与辨识器，所述规划器用于监视被控系统的控制输入和控制输出，当被控系统的稳态控制输出不满足预设要求时，利用所述辨识器进行在线辨识并启动结构滤波器、内模控制器和双环滑模控制器进行控制器参数修正；结构滤波器，用于对所述内模控制器的滤波环节进行修正控制；内模控制器，用于对被控系统的内部模型和反馈修正进行预测控制；双环滑模控制器，用于对姿态角和姿态角速度进行跟踪控制；控制分量综合模块，用于对控制分量求和，得到被控系统的控制量。本发明解决存在未知有界干扰、推力误差和定位误差情况下的太空垃圾捕获系统的复杂高阶动力学鲁棒控制问题，也便于处理控制约束和状态约束。

主权项

1.一种无人直升机自适应低阶控制器，其特征在于，包括：规划与辨识器，包括规划器和辨识器，所述规划器用于监视被控系统的控制输入和控制输出，当被控系统的稳态控制输出不满足预设要求时，利用所述辨识器进行在线辨识并启动结构滤波器、内模控制器和双环滑模控制器进行控制器参数修正；结构滤波器，用于对所述内模控制器的滤波环节进行修正控制；内模控制器，用于对被控系统的内部模型和反馈修正进行预测控制；双环滑模控制器，用于对姿态角和姿态角速度进行跟踪控制；控制分量综合模块，用于对所述结构滤波器、内模控制器和双环滑模控制器输出的控制分量求和，得到被控系统的控制量；所述结构滤波器输出的控制分量为：其中，k_f为滤波控制器参数，当被控系统的稳态控制输出不满足预设要求时，k_f＝0；θ(s)为俯仰角，ω_z和ξ_z分别为二阶微分环节的系统带宽和阻尼；ω_f和ξ_f分别为二阶震荡环节的系统带宽和阻尼；s为复频域变量。