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状态受限的小小型型无人直升机轨迹跟踪控制
  • ISSN号:1000-8152
  • 期刊名称:Control Theory & Applications
  • 时间:2012.6.15
  • 页码:778-784
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]湖南理工学院机械电子工程系,湖南岳阳414006, [2]华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640
  • 相关基金:国家自然科学基金重点资助项目(60736024); 教育部科技创新工程重大项目培育资助项目(708069)
  • 相关项目:规避机动环境下无人直升机的主动控制及航迹优化问题研究
中文摘要:

无人直升机模型阶数比较高,设计常规反步控制器面临繁琐的对虚拟控制输入信号求导过程.针对此问题,设计了一种基于滤波器的反步控制方法.该方法通过滤波器而非直接解析地对虚拟控制量进行求导,从而显著简化了反步控制律的计算过程.在滤波器设计过程中,通过限制中间虚拟控制信号的幅值,变化速率以及带宽,以满足系统对状态变量及控制输入信号的约束要求.李雅普诺夫稳定性分析证明了直升机补偿跟踪误差全局指数稳定.仿真研究验证了该方法的有效性.

英文摘要:

Because of the high order of the unmanned helicopter's model, it is very complicated and tedious to calculate derivatives of the virtual control signal in standard backstepping. This paper designs a filtering backstepping controller which uses a filter to calculate the derivatives of the virtual control signal, instead of using the analytical differentiation. Thus, it significantly simplifies the backstepping implementation. In the process of filter design, requirements on system states and control constraints can be satisfied by limiting the magnitude, rate and bandwidth of the virtual control sig- nals. The exponential stability of the compensated tracking errors is proved by using Lyapunov theory. Simulation results illustrate the efficacy of the proposed method.

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期刊信息
  • 《控制理论与应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:胡跃明
  • 地址:广州五山路华南理工大学3号楼516室
  • 邮编:510640
  • 邮箱:aukzllyy@scut.edu.cn
  • 电话:020-87111464
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8152
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1240/TP
  • 邮发代号:46-11
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21084