一种基于非线性模型预测控制的升力翼多旋翼容错方法

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一种基于非线性模型预测控制的升力翼多旋翼容错方法
申请号:CN202510085744
申请日期:2025-01-20
公开号:CN120044788A
公开日期:2025-05-27
类型:发明专利
摘要
本发明提出一种基于非线性模型预测控制的升力翼多旋翼容错方法,包括步骤:步骤一:建立升力翼多旋翼飞行器的动力学模型;步骤二:推导升力翼多旋翼的松弛悬停解;步骤三:设计基于NMPC的姿态控制器;步骤四:设计速度控制器;步骤五:设计基于EKF的扰动观测器。本发明用以应对其在旋翼故障和复杂气动条件下的稳定性问题。本发明将容错控制扩展到多故障和复杂环境下的场景,提升了整体飞行稳定性和控制精度。本发明引入了基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的扰动观测技术,并结合Φ‑theory推导了考虑气动效应的升力翼多旋翼飞行器的松弛悬停解,有效地解决了升力翼多旋翼在高速飞行下的空气动力学复杂性问题。
技术关键词
非线性模型预测控制 升力 容错方法 速度控制器 旋翼飞行器 旋翼直升机 加速度 坐标系 力矩 多旋翼 姿态控制器 扰动观测器 矩阵 松弛 空气动力学模型 扩展卡尔曼滤波器 容错控制