旋翼飞行器抗风扰控制器设计与风场环境建模

为解决旋翼室外飞行时,受风场干扰而无法稳定飞行的问题,该文通过建立风场环境下的旋翼动力学模型,设计了双自适应衰减扩展卡尔曼滤波算法;该算法的自适应衰减因子可减小陈旧数据对当前滤波值的影响,而算法的自适应协方差调整因子可实时调整噪声协方差;算法采用上述双自适应因子与PID位置控制器结合建模飞行器控制器.为进一步验证算法的有效性,该文在分析紊流风场和阵风环境模型的基础上,进行了3D风场环境仿真建模研究,同步实现了四旋翼在风场环境中的飞行姿态可视化分析;实验结果表明,控制器的均方根误差约减少了82％.该文在验证抗风干扰控制算法有效性的同时,可降低飞行控制器实验验证成本.