基于人工蜂群算法的无人直升机LQG/LTR控制律优化设计
CSTR:
作者:
作者单位:

(南京航空航天大学机电学院,南京210016)

作者简介:

马瑞(1989-), 男, 博士生, 从事空中机器人、智能算法的研究;吴洪涛(1962-), 男, 教授, 博士生导师, 从事并联机构、机器人等研究

通讯作者:

MA Rui,E-mail:714526302@qq.com)

中图分类号:

TP242

基金项目:

国家自然科学基金项目(BE2013003-1);江苏省科技支撑计划重点项目(BE2013010-1, BE2013010-2)


Optimal LQG/LTR controller for small-scale unmanned helicopter based on artificial bee colony algorithm
Author:
Affiliation:

(College of Mechanical and Electrical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China.)

Fund Project:

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    摘要:

    针对无人直升机线性二次型高斯/回路传输恢复(LQG/LTR)飞行控制律设计中加权矩阵的选定问题, 提出一种基于人工蜂群算法优化控制器加权矩阵的方法. 采用LQG/LTR控制方法设计无人直升机的内外环自主飞行控制系统; 利用蜂群算法的全局寻优能力, 通过最小化性能指标对状态反馈控制器进行优化; 在系统噪声和阵风的干扰下, 对该无人直升机飞行控制系统进行轨迹跟踪仿真. 研究结果表明, 该优化设计方法提高了控制器的设计效率, 优化后的控制器的跟踪性能和鲁棒性有了明显提高.

    Abstract:

    Aimmin at adjusting weighting matrices in the design of the linear quadratic Gaussian/loop transfer recovery(LQG/LTR) flight control law for a small-scale unmanned helicopter,an optimal tuning method based on the artificial bee colony(ABC) algorithm is proposed.By using the LQG/LTR robust control method, the designe of a two-loops hierarchical control scheme for automatic flight control of the helicopter is completed. In order to optimize the feedback controller, the global search capability of the ABC algorithm is adapted to minimize the performance index. A series of flight simulation in consideration of the disturbance of wind turbulence and system noise are conducted to investigate the effectiveness and the control performance of the proposed scheme. The simulation results show the feasibility and superiority of the proposed ABC algorithm in respect to improving the robustness and performance of the controller.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

马瑞,吴洪涛,丁力.基于人工蜂群算法的无人直升机LQG/LTR控制律优化设计[J].控制与决策,2016,31(12):2248-2254

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  • 收稿日期:2015-06-18
  • 最后修改日期:2015-06-18
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  • 在线发布日期: 2016-12-19
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