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《基于takagi_sugeno模糊模型的小型無人直升機系統(tǒng)辨識_趙志剛》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第42卷第5期上海交通大學學報Vol.42No.52008年5月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYMay2008文章編號:1006-2467(2008)05-0856-05基于Takag-iSugeno模糊模型的小型無人直升機系統(tǒng)辨識aab趙志剛,呂恬生,王庚(上海交通大學a.機械與動力工程學院;b.電子信息與電氣工程學院,上海200240)摘要:提出了一種基于非線性系統(tǒng)模糊辨識建立小型直升機動力學特性模型的新方法,分析了小型直升機的4個舵機輸入和位姿變量、運動變量的模型.設計實驗采集和預處
2、理得到辨識和驗證所用的數(shù)據(jù).通過辨識航向通道的動力學模型來說明模糊辨識在小型直升機建模中的可行性和有效性,并通過與最小二乘法辨識結(jié)果比較,表明該模糊辨識建模方法具有建模簡單、模型精度高等優(yōu)點.研究結(jié)果對小型直升機系統(tǒng)的建模和控制具有一定的實用價值.關鍵詞:模糊模型辨識;無人直升機;系統(tǒng)辨識;T-S建模中圖分類號:V249.122;V217文獻標識碼:AModelingofDynamicCharacteristicofSmal-lScaleRobotHelicopterSystemviaTakag-iSugenoFuzzyIde
3、ntificationaabZHAOZhi-gang,LBTian-sheng,WANGGeng(a.SchoolofMechanicalEngineering;b.SchoolofElectronic,InformationandElectricalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Thispaperintroducedanewmodelingmethodofsmal-lscalerobothelicopterbasedo
4、nfuzzymodelidentification.Themodelthatincludesfourinputandpositionvariables,orientationvariables,mo-tionvariableswasanalyzed.Theexperimentwasdesignedforcollectingthedatatobeusedtoidentifyandvalidatethemodel.Throughmodelingtheyawmodel,thefeasibilityandvalidityoffuzzy
5、identificationcanbeexplained.Bycomparingtheleastsquaremodelingmethod,theproposedfuzzymodelingmethodisfoundsimpleandaccurate.Itisapplicableformodelingandcontrollingsmal-lscalerobothelicoptersys-tem.Keywords:fuzzymodelidentification;robothelicopter;systemidentificatio
6、n;T-Smodeling近年來,國內(nèi)外有不少的大學和研究機構在進較高.而直升機在動力學上的復雜性和獨特性,又為行飛行機器人方面的研究工作.無人機成為21世紀研究飛行器的動力學特性提供了典型的研究對[1,2]武器裝備發(fā)展中的最大亮點.由于直升機可以完成象,因此無論是在實用性還是在理論研究上,直如垂直起降、定點懸停等多種特殊動作,其實用價值升機成為首選的飛行器.收稿日期:2007-03-13基金項目:國家自然科學基金資助項目(60475039)作者簡介:趙志剛(1975-),男,甘肅鎮(zhèn)原人,博士生,講師,主要研究方向為復雜系統(tǒng)辨
7、識,特種機器人等.呂恬生(聯(lián)系人),男,教授,博士生導師,電話(Tel.):021-54743102-811;E-mail:tslu@sjtu.edu.cn.第5期趙志剛,等:基于Takag-iSugeno模糊模型的小型無人直升機系統(tǒng)辨識857小型直升機經(jīng)歷了理論設計階段,其實用化是速度表示,即u1、u2、u3是縱向位移、橫向位移、垂向當前研究的重點.小型直升機實用化的第一步是要位移,<、U、W是側(cè)傾角、俯仰角、偏航角,v1、v2、v3是解決在視距外的自主飛行,而要實現(xiàn)自主飛行則必縱向速度、橫向速度、垂向速度,X1、X2、X3
8、是俯仰角須設計飛控系統(tǒng).小型直升機的動力學模型是設計速度、滾轉(zhuǎn)角速度、偏航角速度.模型直升機是一個控制系統(tǒng)的基礎,由于直升機是一多變量、強交耦的典型的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng),它的內(nèi)部模型非線性控制對象,使得要建立一個足夠準確和簡單結(jié)構如圖1所示,其中p、F、T是各個子系
