Điều khiển chế độ trượt không rung lắc với bề mặt trợ giúp một chiều cho trực thăng thu nhỏ

Emerald - Tập 5 Số 3 - Trang 421-438 - 2012
JianFu1, Wen‐huaChen2, Qing‐xianWu1
1Department of Automation, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, China
2Department of Aeronautical and Automotive Engineering, Loughborough University, Loughborough, UK

Tóm tắt

Mục đíchBài viết này đề xuất một sơ đồ điều khiển chế độ trượt không rung lắc với bề mặt trợ giúp một chiều (UAS‐SMC) cho các trực thăng tự hành mini (Trex 250).Thiết kế/phương pháp/cách tiếp cậnSơ đồ UAS‐SMC được đề xuất gồm một chuỗi lồng ghép các động lực học của rotor, tốc độ góc, góc Euler, vận tốc và các vòng điều khiển vị trí.Kết quảCác kết quả cho thấy rằng chiến lược UAS‐SMC có thể loại bỏ hiện tượng rung lắc thường thấy trong phương pháp SMC thông thường và đạt được tốc độ tiếp cận tốt hơn.Tính mới/giá trịChiến lược điều khiển được đề xuất đã được triển khai trên trực thăng, và các thử nghiệm bay chứng minh rõ ràng rằng hiệu suất tốt hơn nhiều có thể đạt được so với các sơ đồ SMC thông thường.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Allamehzadeh, H. and Cheung, J.Y. (2003), “Smooth response sliding mode fuzzy control with intrinsic boudary layer”, Fuzzy Systems, 2003. FUZZ'03. The 12th IEEE International Conference, pp. 488‐93.

Bartibkubu, G., Ferrara, A. and Utkin, V.I. (1995), “Adaptive sliding mode control in discrete‐time systems”, Automatica, Vol. 31 No. 5, pp. 769‐73.

Chen, M.S., Yean‐Ren, H. and Masayoshi, T. (2002), “A state‐dependent boundary layer design for sliding mode control”, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 47 No. 10, pp. 1677‐81.

Dale, E. and Tamas, K. (2006), “Dynamic inversion based flight control for autonomous RMAX helicopter”, Proceedings of the 2006 American Control Conference Minneapolis, MN, USA.

Francesco, D. and Antonella, F. (2009), “Higher order sliding mode controllers with optimal reaching”, IEEE Transactions on Automatic Control., Vol. 54 No. 9, pp. 2126‐36.

Fu, J., Chen, W.H. and Wu, Q.X. (2011a), “Sliding mode control for a miniature helicopter”, Proceedings of the 17th International Conference on Automation & Computing, pp. 98‐103.

Fu, J., Wu, Q. and Jiang, C. (2011b), “Robust sliding mode control with unidirectional auxiliary surfaces for nonlinear system with state constraints”, Control and Decision, Vol. 26 No. 9, pp. 1288‐94.

Fu, J., Wu, Q.X. and Jiang, C.S. (2011c), “Robust sliding mode positive invariant set for nonlinear continuous system”, Acta Automatica Sinica, Vol. 37 No. 11, pp. 1395‐401.

Gaaloul, A. and M' Sahli, F. (2009), “High gain observer‐based higher order sliding mode controller”, Proceedings of the 7th Asian Control Conference, pp. 1713‐18.

Lei, M., Guo, W.A. and Zhang, Y.W. (2010), “Design of time‐variable boundary layer on sliding mode control”, Proceedings of the 8th World Congress on Intelligent Control and Automation, pp. 1539‐42.

Liu, C.J., Chen, W.H. and Andrews, J. (2010a), “Model predictive control for autonomous helicopters with computational delay in consideration”, United Kingdom Air Cargo Club (UKACC ).

Liu, C.J., Clarke, J. and Chen, W.H. (2010b), “Modeling and identification of a minature helicopter”, Proceedings of Workshop on Human Adaptive Mechatronics (HAM), Loughborough.

Michael, D., Thieery, F., Annemarie, K. and Wilfrid, P. (2008), “A novel higher order sliding mode control scheme”, Systems & Control Letters, Vol. 58 No. 2, pp. 102‐8.

Slotine, J.J. and Sastry, S.S. (1983), “Tracking control of non‐linear system using sliding surfaces with application to robot manipulators”, International Journal of Control, Vol. 38 No. 29, pp. 465‐92.

Wei, W., Kenzo, N. and Yuta, O. (2008), “Model reference sliding mode control of small helicopter X.R.B based on vision”, International Journal of Advanced Robotic Systems, Vol. 5 No. 3, pp. 235‐42.

Yang, L., Fan, L. and Lv, J. (2008), “The quasi sliding mode control with varying boundary layers for a trolley inverted pendulum system”, Control and Decision Conference (CCDC 2008), pp. 4497‐5000.

Yigeng, H., Laghrouche, S. and Weiguo, L. (2010), “A chattering avoidance sliding mode control for PMSM drive”, 2010 8th IEEE International Conference on Control and Automation, pp. 2082‐5.

Zi‐Qiang, L. and Gong‐You, T. (2008), “An improved approaching law based on sliding mode controller for Duffing‐Holmes systems with uncertainties”, Systems, Man and Cybernetics, SMC 2008 International Conference, pp. 1187‐91.