[发明专利]一种具有抗饱和功能的无人机直接自适应容错控制方法

说明书

本发明公开了一种具有抗饱和功能的无人机直接自适应容错控制方法，具体涉及无人机飞行控制技术领域。该方法包括：步骤1：建立无人机执行器的虚拟工作区间；步骤2：判断直接自适应容错控制器的输出值是否超出虚拟工作区间。若直接自适应容错控制器的输出值超出了虚拟工作区间，则执行步骤3；若直接自适应容错控制器的输出值没有超出虚拟工作区间，则执行步骤2；步骤3：对直接自适应容错控制器输出项和参考模型的输入项分别进行补偿，执行步骤2。

技术领域

本发明涉及无人机飞行控制技术领域，具体涉及一种具有抗饱和功能的无人机直接自适应容错控制方法。

背景技术

随着现代无人机控制系统对其各部件可靠性、准确性的要求越来越高。在无人机控制系统中，执行器由于有工作限幅，当控制器发出的控制信号过大时执行器会发生饱和，特别是无人机系统出现故障的时候。当执行器饱和时闭环系统的性能会显著下降甚至整个闭环系统出现不稳，此时需设计抗饱和补偿器以尽可能地恢复闭环系统的性能。由此，研究无人机控制系统的抗饱和控制成为了当今的热点问题。

发明内容

本发明的目的是针对当执行器饱和时闭环系统的性能会显著下降的不足，提出了一种具有抗饱和功能的无人机直接自适应容错控制方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种具有抗饱和功能的无人机直接自适应容错控制方法，包括以下步骤：

步骤1：建立无人机执行器的虚拟工作区间；

步骤2：判断直接自适应容错控制器的输出值u_c(t)是否超出虚拟工作区间；

步骤3：对直接自适应容错控制器输出项和参考模型的输入项分别进行补偿。

优选地，所述步骤1包括：

对无人机执行器设立虚拟工作区间u^v，u^v如式(1)所示：

u^v＝[u_min+λ,u_max-λ] (1)；

其中，u_max为无人机执行器的最大输出值，u_min为无人机执行器的最小输出值，0＜λ＜u_max。

优选地，所述步骤2具体包括：

如果直接自适应容错控制器的输出值u_c(t)超出了无人机执行器的虚拟工作区间，此时

u_c(t)＞u^v (2)

表明无人机执行器发生虚拟饱和，执行步骤3；

如果直接自适应容错控制器的输出值u_c(t)没有超出无人机执行器的虚拟工作区间，则此时

u_c(t)≤u^v (3)

表明无人机执行器没有发生虚拟饱和，则循环执行步骤2。

优选地，所述步骤3具体包括：

步骤3.1：对直接自适应容错控制器输出进行补偿；

执行器饱和指令Δu(t)为式(4)所示：

Δu(t)＝u(t)-u_in(t) (4)