摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
1 绪论 | 第11-22页 |
1.1 研究背景 | 第11页 |
1.2 无人机飞行控制中的大尺度变参数问题 | 第11-17页 |
1.2.1 无人机飞行控制中变参数问题的分类 | 第11-15页 |
1.2.2 变形无人机的飞行控制 | 第15-17页 |
1.3 基于LPV系统的鲁棒变增益控制 | 第17-19页 |
1.3.1 问题引出 | 第17页 |
1.3.2 国外研究现状 | 第17-19页 |
1.3.3 国内研究现状 | 第19页 |
1.4 论文的主要内容和结构安排 | 第19-22页 |
2 变形无人机建模及特性分析 | 第22-42页 |
2.1 变形无人机模型概述 | 第22页 |
2.2 气动特性建模 | 第22-25页 |
2.2.1 定常气流假设 | 第22-24页 |
2.2.2 气动力和力矩建模 | 第24-25页 |
2.3 其他机构模型 | 第25-26页 |
2.3.1 舵机模型 | 第25页 |
2.3.2 发动机模型 | 第25-26页 |
2.4 变形无人机的LPV模型 | 第26-33页 |
2.4.1 改进的函数替换法 | 第26-27页 |
2.4.2 变形无人机的纵向LPV系统模型 | 第27-33页 |
2.4.3 LPV模型验证 | 第33页 |
2.5 变形过程中特性分析 | 第33-40页 |
2.5.1 多体动力学分析 | 第33-35页 |
2.5.2 气动特性分析 | 第35-40页 |
2.6 本章小结 | 第40-42页 |
3 基于多目标进化算法自调参的鲁棒LPV-PID控制方法 | 第42-66页 |
3.1 引言 | 第42-44页 |
3.2 基于混合鲁棒性能指标的LPV-PID变增益控制 | 第44-46页 |
3.3 改进的多目标进化算法 | 第46-54页 |
3.3.1 多目标遗传算法概述 | 第46-49页 |
3.3.2 NSGA-II多目标遗传算法 | 第49页 |
3.3.3 一种改进的MOEA算法 | 第49-54页 |
3.4 在变形无人机控制中的应用 | 第54-64页 |
3.4.1 变形轨迹设计 | 第54-56页 |
3.4.2 LPV模型建立 | 第56-57页 |
3.4.3 鲁棒控制设计结构 | 第57-61页 |
3.4.4 控制器设计及仿真结果 | 第61-64页 |
3.5 本章小结 | 第64-66页 |
4 LPV系统鲁棒H∞变增益控制 | 第66-94页 |
4.1 引言 | 第66-68页 |
4.2 线性参数依赖 LPV 系统的鲁棒变增益控制 | 第68-71页 |
4.2.1 线性参数依赖 LPV 系统(LLPV) | 第68-69页 |
4.2.2 多胞型LPV系统的鲁棒变增益控制 | 第69-71页 |
4.2.3 LPV系统到多胞型系统的转化 | 第71页 |
4.3 基于LMI的参数依赖LYAPUNOV函数的LPV系统鲁棒变增益控制 | 第71-80页 |
4.3.1 LPV系统输出反馈H∞变增益控制 | 第72-78页 |
4.3.2 控制器实现问题 | 第78-80页 |
4.4 基于BMI的LPV-PID鲁棒变增益控制 | 第80-85页 |
4.4.1 LPV系统的静态输出反馈控制 | 第80-81页 |
4.4.2 LPV系统的LPV-PI(D)控制 | 第81-85页 |
4.5 LPV-SOF和LPV-PI(D)问题的BMI求解 | 第85-90页 |
4.5.1 基于二次分解的PDBMI求解方法 | 第85-88页 |
4.5.2 基于粒子群优化和迭代LMI的PDBMI求解方法 | 第88-90页 |
4.6 在变形无人机中的应用 | 第90-93页 |
4.6.1 设计结构及结果 | 第90-91页 |
4.6.2 仿真结果 | 第91-93页 |
4.7 本章小结 | 第93-94页 |
5 LPV鲁棒H∞变增益控制方法在无人机容错控制中的应用 | 第94-113页 |
5.1 引言 | 第94-95页 |
5.2 单副翼极限位置卡死动力学及配平分析 | 第95-100页 |
5.2.1 动力学分析 | 第95-98页 |
5.2.2 配平分析 | 第98-100页 |
5.3 控制方法研究及控制律设计 | 第100-109页 |
5.3.1 控制器框架 | 第100-101页 |
5.3.2 侧滑角保持控制器 | 第101-107页 |
5.3.3 自适应指令生成器 | 第107-109页 |
5.4 仿真分析 | 第109-112页 |
5.4.1 标称状态仿真 | 第109-110页 |
5.4.2 鲁棒性仿真验证 | 第110-112页 |
5.5 本章小结 | 第112-113页 |
6 总结与展望 | 第113-117页 |
6.1 研究工作总结 | 第113-114页 |
6.2 研究工作展望 | 第114-117页 |
参考文献 | 第117-131页 |
附录A 理论基础 | 第131-149页 |
A.1 鲁棒控制理论基础 | 第131-138页 |
A.1.1 信号及系统范数 | 第131-133页 |
A.1.2 基于系统范数指标的鲁棒控制 | 第133-136页 |
A.1.3 结构奇异值理论 | 第136-138页 |
A.2 (双)线性矩阵不等式理论 | 第138-142页 |
A.2.1 LMI的定义和性质 | 第138-139页 |
A.2.2 一些有用结论 | 第139-140页 |
A.2.3 双线性矩阵不等式 | 第140-142页 |
A.3 线性变参数系统 | 第142-149页 |
A.3.1 LPV系统定义 | 第142-143页 |
A.3.2 LPV系统的稳定性 | 第143-145页 |
A.3.3 LPV系统的建模方法 | 第145-149页 |
致谢 | 第149-151页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第151-153页 |