基于模糊积分的三自由度直升机模型的飞行姿态控制

赵 俊，李红星，陈晓倩，许晓晖，康武彪

（北京联合大学自动化学院，北京 100101）



基于模糊积分的三自由度直升机模型的飞行姿态控制

赵 俊，李红星，陈晓倩，许晓晖，康武彪

（北京联合大学自动化学院，北京 100101）

［摘 要］针对三自由度直升机系统的不稳定性、非线性、强耦合等特点，设计了模糊积分控制算法，进行了直升机模型的飞行姿态控制研究。基于MATLAB的仿真平台，进行模糊积分控制的直升机系统仿真研究，分析了系统的鲁棒性和抗干扰性，并与传统的PID控制算法进行比较，仿真结果表明，模糊积分控制算法能够有效地控制三自由度直升机模型的飞行姿态，并且具有良好的动态品质，较好的鲁棒性和抗干扰能力。

［关键词］三自由度直升机；模糊积分控制；仿真；鲁棒性

引言

对直升机模型系统的控制方法研究是航空航天控制、机器人控制、各类伺服云台控制等的一个缩影，能起到触类旁通的作用，因其较好的物理特性，研究出来的控制算法也能移植到其他被控对象中，因此，直升机模型系统的控制算法研究具有重要的工程意义。目前对直升机模型的多数研究只局限于仿真平台，仍未摆脱实验对象的理想化模式。多数都是针对单轴的控制，线性化后的模型较少考虑到系统内部之间的耦合问题。针对三自由度直升机模型具有多变量、非线性的特点，以及俯仰轴与横侧轴、旋转轴与横侧轴之间具有强耦合的特点，本文设计了模糊积分控制算法，使三自由度直升机在同一位置做起飞和停止的动作，能平稳精确地控制飞行姿态［1-5］。……