1.一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,包括:
規(guī)劃與辨識(shí)器,包括規(guī)劃器和辨識(shí)器,所述規(guī)劃器用于監(jiān)視被控系統(tǒng)的控制輸入和控制輸出,當(dāng)被控系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)控制輸出不滿足預(yù)設(shè)要求時(shí),利用所述辨識(shí)器進(jìn)行在線辨識(shí)并啟動(dòng)結(jié)構(gòu)濾波器、內(nèi)模控制器和雙環(huán)滑??刂破鬟M(jìn)行控制器參數(shù)修正;
結(jié)構(gòu)濾波器,用于對(duì)所述內(nèi)模控制器的濾波環(huán)節(jié)進(jìn)行修正控制;
內(nèi)??刂破?,用于對(duì)被控系統(tǒng)的內(nèi)部模型和反饋修正進(jìn)行預(yù)測(cè)控制;
雙環(huán)滑??刂破?,用于對(duì)姿態(tài)角和姿態(tài)角速度進(jìn)行跟蹤控制;
控制分量綜合模塊,用于對(duì)所述結(jié)構(gòu)濾波器、內(nèi)??刂破骱碗p環(huán)滑??刂破鬏敵龅目刂品至壳蠛?,得到被控系統(tǒng)的控制量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述辨識(shí)器根據(jù)被控系統(tǒng)的控制輸入和控制輸出,從一組給定的模型類中確定一個(gè)與被控系統(tǒng)等價(jià)的模型,對(duì)不滿足預(yù)設(shè)要求的被控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行修正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述結(jié)構(gòu)濾波器輸出的控制分量為:
其中,kf為濾波控制器參數(shù),當(dāng)被控系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)控制輸出不滿足預(yù)設(shè)要求時(shí),kf=0;θ(s)為俯仰角,ωz和ξz分別為二階微分環(huán)節(jié)的系統(tǒng)頻率和阻尼比;ξz,和ξf分別為二階震蕩環(huán)節(jié)的系統(tǒng)頻率和阻尼比;s為復(fù)頻域變量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述內(nèi)??刂破鬏敵龅目刂品至繛椋?/p>
其中,ki為為組成內(nèi)??刂破鞯囊粋€(gè)慣性環(huán)節(jié)系數(shù),kin為一個(gè)無阻尼震蕩環(huán)節(jié)系數(shù),s為復(fù)頻域變量,θ(s)為俯仰角,ωd為震蕩頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述雙環(huán)滑模控制器輸出的控制分量為:
τ21(s)=-(kp+kds)θ(s)
其中,s為復(fù)頻域變量,θ(s)為俯仰角,t為,ξB為系統(tǒng)期望的阻尼,ωB為系統(tǒng)期望的閉環(huán)系統(tǒng)帶寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述控制分量綜合模塊得到的控制量為:
τ2(s)=τ21(s)+τ22(s)+τ23(s)
其中,τ21(s)為雙環(huán)滑??刂破鬏敵龅目刂品至浚?sub>22(s)為內(nèi)??刂破鬏敵龅目刂品至浚?sub>23(s)為結(jié)構(gòu)濾波器輸出的控制分量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)自適應(yīng)低階控制器,其特征在于,所述雙環(huán)滑??刂破靼▋?nèi)環(huán)滑??刂破骱屯猸h(huán)滑模控制器,所述內(nèi)環(huán)滑??刂破鞲欁藨B(tài)角速度,所述外環(huán)滑??刂破鞲欁藨B(tài)角。