森林环境下的无人直升机安全飞行控制

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.155

上海交通大学学报 ›› 2020, Vol. 54 ›› Issue (9): 994-999.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.155

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森林环境下的无人直升机安全飞行控制

梅蓉()

南京森林警察学院侦查学院, 南京 210023

收稿日期:2020-03-30 出版日期:2020-09-28 发布日期:2020-10-10
作者简介:梅蓉(1978-),女,江苏省海安市人,副教授,主要从事警用无人机控制和侦查技术等研究.电话(Tel.):025-85878913;E-mail: meirongnuaa@163.com.
基金资助:
国家自然科学基金(61803207);江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人资助项目

Safe Flight Control of Unmanned Helicopter Under Forest Environment

MEI Rong()

School of Criminal Investigation, Nanjing Forest Police College, Nanjing 210023, China

Received:2020-03-30 Online:2020-09-28 Published:2020-10-10

摘要/Abstract

摘要：

针对森林环境下受扰无人直升机的高度和姿态约束控制问题,提出了一种安全跟踪滑模飞行控制方法.为了使无人直升机躲避树木高度威胁并保持期望的飞行姿态,考虑无人直升机的高度和姿态约束,利用误差性能转换函数方法对约束进行处理.基于回馈递推方法和滑模控制方法设计了无人直升机的鲁棒跟踪控制方法,并采用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了所有闭环系统信号的收敛性.仿真结果验证了所设计安全滑模飞行控制方法的有效性.

关键词: 无人直升机, 安全控制, 回馈递推控制, 滑模控制

Abstract:

Aimed at the limitations of altitude and attitude of the unmanned helicopter with disturbance in the forest environment, a safe tracking sliding mode flight control method is proposed. In order to avoid the threat of tree height faced by the unmanned helicopter and maintain the desired flying attitude, the altitude and attitude limits are considered for the unmanned helicopter, and the error performance transform function method is used to deal with these limits. Based on the backstepping method and the sliding mode method, a robust tracking control method is designed for the unmanned helicopter, and the convergence of all closed-loop system signals is proved by using the Lyapunov method. The simulation results verify the effectiveness of the designed safe control method on sliding mode flight.

Key words: unmanned helicopter, safe control, backstepping control, sliding mode control

中图分类号:

TP273

梅蓉. 森林环境下的无人直升机安全飞行控制[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(9): 994-999.

MEI Rong. Safe Flight Control of Unmanned Helicopter Under Forest Environment[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2020, 54(9): 994-999.

图/表 5

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森林环境下的无人直升机安全飞行控制

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