基于H回路成形的高速直升机控制器
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南京航空航天大学国防重大项目培育基金(NP201845)


High-speed Helicopter Controller Based on H Loop Shaping
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    摘要:

    为解决低空飞行时扰动复杂的问题,设计一种悬停/小速度模式下的双回路抗扰控制器。以复合共轴双旋 翼高速直升机为研究对象,构建全量非线性飞行动力学模型,基于高速直升机各状态量的时间尺度差异,结合H? 回路成形控制特点,采用鲁棒控制抑制干扰,运用最优控制完成姿态-位置双闭环控制器设计,并与经典PID 控制进 行对比仿真验证。仿真结果表明:该控制器对于风场的扰动具有较好的抑制作用,能够很好地实现稳定控制。

    Abstract:

    In order to solve the problem of complicated disturbance during low-altitude flight, a dual-loop anti-disturbance controller in hover/low speed mode is designed. Taking the composite coaxial twin-rotor high-speed helicopter as the research object, a full-scale non-linear flight dynamics model is constructed. Based on the time-scale differences of various state quantities of the high-speed helicopter, combined with the characteristics of H? loop shaping control, robust control is used to suppress interference, and optimal control is used to complete attitude-position dual closed-loop controller design, and compared with the classic PID control simulation verification. The simulation results show that the controller has a good suppression effect on the disturbance of the wind field and can achieve stable control.

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    引证文献
引用本文

何 伟.基于H回路成形的高速直升机控制器[J].,2020,39(09).

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  • 收稿日期:2020-05-10
  • 最后修改日期:2020-06-07
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  • 在线发布日期: 2020-09-29
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