无人机两轴云台建模及其自适应容错控制

摘要 根据两轴云台框架的运动学和动力学特性推导出它的动力学方程，通过对其进行简化并在平衡点线性化，得到适用于容错控制器设计的数学模型；采用自适应容错控制方法设计两轴框架云台容错控制器，该算法能够实时估计执行器故障，自适应率可进行自动更新用以补偿故障对系统造成的影响。该控制器的闭环扰动容许能力比传统的固定增益控制器的闭环扰动容许能力高，特别是在执行器饱和且有故障的状态下。该算法以线性矩阵不等式的形式得出，利用MATLAB的LMI工具箱计算仿真得出结果。结果表明该容错控制器算法的扰动容许能力强，能够满足无人机载系统稳定安全控制的需要