基于控制重构的多无人机编队容错控制

发布时间：2024-03-01 03:54

　　随着控制理论的不断完善以及多智能体理论的不断成熟,多个四旋翼无人机之间可以通过相互配合高效率完成任务。然而多机的故障往往会对整个系统造成不可估量的影响,从而影响飞行的质量和任务完成的进度,所以对于多无人机容错控制方法的研究具有重要意义。本文主要以四旋翼无人机为研究对象,建立了其数学模型,主要研究内容如下:第一、基于多无人机主从编队系统,通过使用虚拟执行器来隐藏故障达到容错的目的。首先建立无人机的模型和编队的模型。在无故障的情况下,无人机需建立标称的控制器,无人机编队模型通过建立滑模编队控制器实现系统的稳定;然后再考虑单个无人机执行器部分失效故障,通过虚拟执行器的作用使得加入虚拟执行器后的设备和正常的情况相同从而达到容错的目的。仿真对比了滑模编队方法和自适应滑模编队方法,自适应滑模编队的效果更好。第二、基于四旋翼无人机三维分布式编队,使用新型的自适应估计故障隐藏模块的方法,和第三章以及传统的故障隐藏方法相比考虑执行器部分失效故障因子值未知的情况,通过使用自适应估计故障隐藏模块的方法来实现故障容错。首先对于无故障的四旋翼系统的位置和姿态子系统分别设计滑模分布式编队控制律,使得系统在正常情况...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1多无人协同控制在各领域的应用

c无人机在演出方面的应用d无人机在运输方面的应用图1.1多无人协同控制在各领域的应用多无人机系统的发展十分迅猛，和网络方面的多个设备的通信相同，多个无人机也可以用网络进行大量无人机之间的信息传递。传统的控制方法是集中控制，但是这种控制方法算量比较大且中心节点的任务较重，....

图3.2使用重构模块的重构图

大学专业学位硕士研究生学位论文第三章基于故障隐藏方法的多无人机编队容冗余来实现的。计虚拟执行器可以实现故障隐藏的目的，使得执行器故障后的输出和正常的输虚拟执行器是一种利用执行器冗余来实现容错目的的一种新型的容错方法，在这一模块加在标称控制器和故障模型之间，使得重构后的故障模型....

图4.2四旋翼自适应估计滑模分布式编队控制系统结构图

大学专业学位硕士研究生学位论文第四章基于多无人机分布式自适应故障估计的编队容4i2i15i3i26i4i3lKuIlKuIlKuI模型可以改成如下的形式：456iir123TiiilKlKlKQUIII....

本文编号：3915399