基于模糊干扰观测器的无人机自主着陆逆控制器设计

2012-08-27程士广姜长生吴庆宪

电光与控制 2012年11期

程士广，姜长生，吴庆宪

(南京航空航天大学自动化学院，南京 210016)

0 引言

据统计，有人飞机在着陆阶段发生的飞行事故占到事故总数的一半以上，设计精确的着陆控制律对于飞机安全着陆非常重要，缺少驾驶员的无人机更是依赖控制律的作用。自主着陆控制技术已成为影响无人机发展和应用的关键技术。

无人机着陆阶段，无人机的动态模型具有显著的非线性和耦合特性，非线性动态逆的反馈线性化研究最为广泛，可以很方便地实现非线性对象的线性化和通道之间的解耦［1－2］。但是，动态逆控制要求被控系统能够精确建立数学模型，而且系统状态是可精确测量或者是可被估计的，这在实际系统中往往难以满足。干扰观测器结构简单、物理意义清晰，是处理不确定系统的重要方法;在干扰观测器设计中引入智能控制方法可以极大地改善观测器性能［3－4］。设计基于模糊逻辑的非线性干扰观测器既可以处理未知干扰和非线性系统不确定性，又增强了干扰观测器的自我调节能力，增加了控制器的鲁棒性。本文在无人机着陆飞行控制系统的快回路子系统各通道中引入模糊干扰观测器，利用干扰观测器逼近并补偿建模、求逆误差，降低了控制器对干扰和模型精确度的要求，增强了控制器的鲁棒性，改善无人机自主着陆控制。