基于控制分配的多操纵面无人机控制系统设计

摘要

控制分配技术充分考虑操纵面的偏转约束，可以大幅提高飞机操纵面执行效率，且在故障情况下进行控制重构不改变飞行控制律。基于分层控制思想，应用LQR控制理论和伪逆法、序列二次规划控制分配方法，给出了一种多操纵面无人机飞行控制系统设计方法。首先，设计了基本控制律，并分析了控制器鲁棒性；然后，分别设计了伪逆法和序列二次规划法控制分配律；最后，对比分析了两种控制系统的优缺点。最后经仿真验证，在伪逆法生成的舵偏指令超出约束的情况下，基于序列二次规划法的控制系统要优于基于伪逆法的控制系统。