自动化应用2024,Vol.65Issue(3) :63-68.DOI:10.19769/j.zdhy.2024.03.018

基于LMI的二自由度飞行器多变量控制

Multivariable Control of Two Degree of Freedom Aircraft Based on LMI

高兴泉 范砚策 郭峰
自动化应用2024,Vol.65Issue(3) :63-68.DOI:10.19769/j.zdhy.2024.03.018

基于LMI的二自由度飞行器多变量控制

Multivariable Control of Two Degree of Freedom Aircraft Based on LMI

高兴泉 1范砚策 2郭峰2
扫码查看

作者信息

  • 1. 吉林化工学院信息与控制工程学院,吉林吉林 132022;吉林工业职业技术学院,吉林吉林 132013
  • 2. 吉林化工学院信息与控制工程学院,吉林吉林 132022
  • 折叠

摘要

针对二自由度飞行器存在非线性特性、强耦合性以及易受外界干扰等问题,提出了基于LMI的二自由度飞行器多变量控制方法.首先,根据二自由度飞行器系统的输入和输出变量,结合空间动力学方程建立了系统的状态空间模型;其次,设计满足静态输出反馈稳定的多变量控制律;然后,通过李亚普托夫稳定性定理与极点配置法,将控制系统稳定性问题转化为优化问题,利用线性矩阵不等式(LMI)求解满足最优性能指标的多变量控制器参数;最后,通过对比仿真分析与单变量PID,表明该方法能有效提升二自由度飞行器的轨迹跟踪精度.

Abstract

A multivariable control method based on LMI is proposed to address the nonlinear characteristics,strong coupling,and susceptibility to external interference of a two degree of freedom aircraft.Firstly,based on the input and output variables of the two degree of freedom aircraft system,a state space model of the system was established by combining spatial dynamics equations.Secondly,design a multivariable control law that satisfies static output feedback stability.Then,by using Lyapunov stability theorem and pole assignment method,the stability problem of the control system is transformed into an optimization problem,and linear matrix inequality(LMI)is used to solve the multivariable controller parameters that meet the optimal performance index.Finally,by comparing simulation analysis with single variable PID,it is shown that this method can effectively improve the trajectory tracking accuracy of a two degree of freedom aircraft.

关键词

二自由度飞行器/多变量系统/LMI优化/控制器参数整定

Key words

two degree of freedom aircraft/multivariable system/LMI optimization/controller parameter tuning

引用本文复制引用

基金项目

基于深度学习的数控加工智能化关键技术与系统开发项目(212551GX010288291)

基于微分平坦的多容耦联水罐液位系统优化控制方法研究项目(JJKH20200252K)

出版年

2024
自动化应用
重庆西南信息有限公司

自动化应用

影响因子:0.156
ISSN:1674-778X
参考文献量18
段落导航相关论文