[发明专利]旋翼飞行机械臂自适应RBFNNs测噪自抗扰控制方法

摘要

本发明公开了一种旋翼飞行机械臂自适应RBFNNs测噪自抗扰控制方法，包括以下步骤：对旋翼飞行机械臂进行受力分析，运用牛顿‑欧拉方法建立旋翼飞行机械臂的动力学模型；设计基于RBFNNs\ADRC的高度控制器和水平控制器；根据动力学模型以及旋翼飞行机械臂的实际飞行情况，将水平控制器的输出转换为期望姿态角；设计基于RBFNNs\ADRC的姿态控制器；根据旋翼飞行机械臂的飞行模式，将控制信号转换成各个旋翼转速值。该方法利用自适应RBFNNs对飞行机械臂各通道的内外部干扰进行估计并实时补偿，在此基础上设计基于RBFNNs\ADRC的姿态控制器，能有效地补偿机械臂运动对飞行平台的干扰，使旋翼飞行机械臂在飞行过程中实现稳定地抓取。

主权项

1.一种旋翼飞行机械臂自适应RBFNNs测噪自抗扰控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，对旋翼飞行机械臂进行受力分析，运用牛顿‑欧拉方法建立旋翼飞行机械臂的动力学模型；步骤二，根据步骤一中的动力学模型，设计基于RBFNNs和ADRC的高度控制器；步骤三，在步骤二中高度控制的基础上，根据步骤一中的动力学模型设计基于RBFNNs和ADRC的水平控制器；步骤四，根据步骤一中的动力学模型以及旋翼飞行机械臂的实际飞行情况，将水平控制器的输出转换为期望姿态角；步骤五，根据步骤一中的动力学模型，设计基于RBFNNs和ADRC的姿态控制器；步骤六，根据旋翼飞行机械臂的飞行模式，将控制信号转换成各个旋翼转速值；步骤一中对动力学模型做线性假设以简化模型，简化后的动力学模型如下：其中，u_x＝cosφcosψsinθ‑sinφsinψ，u_y＝cosφsinψsinθ‑sinφcosψ，fi为各通道系统内非线性误差、外部环境和自身机械臂规划运动对飞行平台的总干扰；m表示旋翼飞行机械臂(旋翼飞行平台以及机械臂)的总质量；x，y，z为旋翼飞行机械臂在导航系中的三轴坐标；φ、θ、ψ分别为多旋翼飞行平台的横滚角、俯仰角、偏航角；l为多旋翼飞行平台机体半轴长；Jx，Jy，Jz为多旋翼飞行平台机体三轴的惯性张量；wi为旋翼转速；b为旋翼升力系数；d为旋翼阻力系数。