[发明专利]一种基于辅助输出的六旋翼无人机故障估计方法

摘要

本发明涉及一种基于辅助输出的六旋翼无人机故障估计方法。首先，根据六旋翼无人机的结构建立动力学空间模型；其次，将六旋翼无人机执行器(电机、旋翼)发生故障后提供的残余升力作为无人机系统的未知输入，建立存在执行器故障的六旋翼无人机系统的状态空间模型；然后，根据六旋翼无人机系统不满足未知输入观测器匹配条件的实际，构建辅助输出突破该条件的限制；接着，对辅助输出系统设计Luenberger观测器；最后，利用李亚普诺夫泛函和鲁棒H∞优化指标相结合的方法，求解出观测器增益，实现对故障电机残余升力信号的精确估计。本发明能够突破观测器匹配条件的限制，适用于六旋翼无人机系统，具有设计简单易工程实现的优点，并且能在外部干扰下对故障后电机提供残余升力信号进行精确估计。

主权项

1.一种基于辅助输出的六旋翼无人机故障估计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，根据六旋翼无人机的结构建立所述无人机的动力学模型和状态空间模型；第二步，将无人机的执行器发生故障后提供的残余升力作为所述无人机的动力学模型的未知输入，建立所述无人机的执行器发生故障后的状态空间模型；第三步，构建辅助输出，更新所述无人机的执行器发生故障后的状态空间模型，使更新后的所述无人机的执行器发生故障后的状态空间模型满足未知输入观测器的匹配条件；第四步，对于更新后的无人机状态空间模型，设计观测器；第五步，利用李亚普诺夫泛函和鲁棒H∞优化指标相结合的方法，基于线性矩阵不等式，求解所述观测器的增益，精确估计所述无人机的所述执行器发生故障后的所述残余升力，实现所述无人机的故障估计。