四旋翼微型飞行器的区间二型模糊神经网络自适应控制 (1)

第２０卷第６期

２０１２年６月

光学精密工程

ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

、，０１．２０Ｎｏ．６

Ｊｕｎ．２０１２

文章编号

１００４ ９２４Ｘ（２０１２）０６—１３３４一０８

四旋翼微型飞行器的区间二型模糊神经网络自适应控制

陈向坚ｈ２，李

迪１’２，续志军¨，苏东风１

１．中国科学院长春光学精密机械及物理研究所，吉林长春１３００３３；

２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）

摘要：针对四旋翼微型飞行器控制系统中存在不确定性、外界干扰等影响控制精度的问题，提出了基于区间二型模糊神经网络（ＩＴ二ＩＩＦＮＮ）的四旋翼微型飞行器白适应控制方案。首先，根据四旋翼微型飞行器的动力学模型，设计了基于ＩＴ二ＩＩＦＮＮ的四旋翼微型飞行器自适应控制器，该控制器由两部分构成，其中ＩＴ－ＩＩＦＮＮ用来在线逼近系统不确定性；鲁棒补偿器用来实时补偿ＩＴ二ＩＩＦＮＮ的逼近误差以及外界干扰。其次，利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定理论证明此飞行器控制系统闭环稳定性。最后．通过四旋翼微型飞行器样机来验证ＩＴ—ＩＩＦＮＮ自适应控制器的优越性。验证结果显示．在加入风速为

１．５

ｍ／ｓ的外界干扰条件下，跟踪误差可近似达到１０～。结果表明。ＩＴ二ＩＩＦＮＮ自适应控制器具有良好的跟踪精度、稳定

性及鲁棒性。

关键词：区间二型模糊神经网络（１Ｔ＿ＩＩＦＮＮ）Ｉ四旋翼微型飞行器；鲁棒补偿器；Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定理论；稳定性ｌ鲁棒性

中圈分类号：Ｖ２４９．１２；ＴＰｌ８３

文献标识码：Ａ

ｄｏｉ：ｌＯ．３７８８／ＯＰＥ．２０１２２００６．１３３４

Ａｄａｐｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｑｕａｄｒｏｔｏｒ

ＭＡＶｕｓｉｎｇ

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（１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，Ｆｉｎｅ

ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ

Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ

ａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，

ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ；

２．ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ

１０００３９，Ｃｈｉｎａ）

＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚ甜巧５３８＠ｃｉｏｍｐ．ａｃ．ｃｎ

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收稹日期：２０１１－１２－１４；修订日期：２０１２—０１—１．８．

基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５０９０５１７４）Ｉ吉林省自然科学基金资助项目（Ｎｏ．２０１０１５３０）

万方数据

第６期陈向坚，等：四旋翼微型飞行器的区间二型模糊神经网络自适应控制

ａ

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ｏｆ

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