[发明专利]一种三自由度直升机抗饱和姿态跟踪控制方法

摘要

一种三自由度直升机抗饱和姿态跟踪控制方法，步骤如下：(一)给定期望跟踪值：期望姿态角xd＝[ρd εd]T；(二)姿态角跟踪误差计算：期望姿态角与实际姿态角之间的误差z1＝x‑xd；(三)虚拟控制律设计：设计vd并求其对时间的导数作为神经网络中状态量；(四)神经网络设计：逼近3‑DOF直升机动力学方程中的不确定项；(五)辅助控制系统设计：设计状态量解决输入饱和问题；(六)模型控制律设计：利用辅助控制系统状态量修正姿态角速度跟踪误差项，结合神经网络估计不确定项，最终得到模型控制律；(七)将模型控制律应用于3‑DOF直升机非线性模型，进行姿态角跟踪仿真。该方法能够逼近模型不确定项、抑制外界扰动影响、抗执行机构饱和，跟踪任意期望姿态，保证系统渐近稳定，简化计算过程。

主权项

一种三自由度直升机抗饱和姿态跟踪控制方法，其具体步骤如下：步骤一给定期望姿态x_d＝[ρ_d ε_d]^T。步骤二姿态角跟踪误差计算：计算期望姿态角与实际姿态角之间的误差z₁＝x‑x_d。步骤三设计虚拟控制律v_d。步骤四神经网络设计：逼近3‑DOF直升机动力学方程中的不确定项步骤五辅助控制系统设计：设计状态量解决输入饱和问题。步骤六模型控制律设计：利用辅助控制系统状态量修正姿态角速度跟踪误差项，结合神经网络估计不确定项，最终得到模型控制律。步骤七将模型控制律应用于3‑DOF直升机非线性模型，进行姿态角跟踪仿真。