基于奇异摄动法的固定翼无人机优化PID控制

摘要：

为了提高固定翼无人机(UAV)飞行控制的精准性与响应速度,降低因固定翼非线性系统耦合而造成的控制误差,提出了基于奇异摄动分解的固定翼无人机动力学建模及控制方法.首先对固定翼无人机的速度和姿态进行动力学建模,采用小扰动理论将非线性模型线性化.对于线性化处理后的固定翼无人机动力学模型,将速度、角度作为慢变量,角速度作为快变量,转换为奇异摄动模型,再对奇异摄动模型进行快慢分解,得到两个降阶子系统,即以线速度、角度为状态变量的慢子系统和以角速度为快变量的快子系统.分别对快、慢子系统设计比例积分微分(PID)控制器,最后,用Simulink仿真验证了基于快、慢分解的优化PID方法的可行性以及有效性.

关键词：固定翼无人机(UAV)、奇异摄动法、比例积分微分(PID)控制、动力学建模、小扰动理论

所属期刊栏目：32

分类号：TP241;TH132;TH472

资助基金：国家自然科学基金;江苏省自然科学基金青年基金资助项目

在线出版日期：2022-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：647-654