哈工大控制系統(tǒng)實(shí)踐直升機(jī)報(bào)告計(jì)劃

1、哈工大控制系統(tǒng)實(shí)踐直升機(jī)報(bào)告計(jì)劃哈工大控制系統(tǒng)實(shí)踐直升機(jī)報(bào)告計(jì)劃6/6哈工大控制系統(tǒng)實(shí)踐直升機(jī)報(bào)告計(jì)劃依據(jù)系統(tǒng)希望技術(shù)指標(biāo)計(jì)算出的控制器PID參數(shù)以下表：項(xiàng)目PID控制器參數(shù)俯仰軸Kep1.5064Ked0.7196pp0.3083橫側(cè)軸K0.0982pdK旋轉(zhuǎn)軸Krp0.8236K0.8620ri控制器PID參數(shù)PID控制器仿真框圖PID參數(shù)控制器仿真結(jié)果俯仰運(yùn)動(dòng)的階躍響應(yīng)控制見效圖階躍響應(yīng)的超調(diào)量、過渡過程時(shí)間都較好。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的階躍響應(yīng)控制見效圖橫側(cè)運(yùn)動(dòng)的階躍響應(yīng)控制見效圖階躍響應(yīng)的超調(diào)量不大、過渡過程時(shí)間都較好。LQR控制器設(shè)計(jì)利用LQR方法，分別對直升機(jī)俯仰角和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制。XAX

2、BUYCXDUTTX=ppr；Y=pr俯仰角；俯仰角微分；俯仰角積分分；p橫側(cè)角；p橫側(cè)角微分；r旋轉(zhuǎn)角速度；r旋轉(zhuǎn)角速度積分；依據(jù)前面分析計(jì)算得：01000000000000005.825.82100000000p=0000100p+0V10p0000000pV263.94-63.94r0002.07000r00000001000100000000V1p=0001000p+00V2得：r0000010p00r01000000000000005.825.82100000000A=0000100B=00此中：00000063.94-63.9400002.070000000000100010000

3、0000C=0001000D=00000001000100000001000000010000Q=000100010采納：000010R=01000000100000001經(jīng)過計(jì)算求出最優(yōu)控制K矩陣：1.30520.85100.70712.17620.73081.41060.7071K=0.85100.7071-2.1762-0.7308-1.4106-0.70711.30522.3LQR控制仿真LQR控制仿真圖采納上邊計(jì)算K值的LQR控制仿真結(jié)果：100000000.100000000.1000010假如采納：Q=0000.5000R=00000.1000100000100000000.1經(jīng)

4、過計(jì)算求出最優(yōu)控制K矩陣：0.83470.43980.22361.07560.25850.85610.2236K=0.43980.2236-1.0756-0.2585-0.8561-0.22360.8347采納上邊計(jì)算K值的LQR控制仿真結(jié)果：LQR控制仿真結(jié)果圖中可知，旋轉(zhuǎn)角速度超調(diào)減少，但俯仰角調(diào)整時(shí)間過長，適合增添俯仰角加快度和積分的兩個(gè)量由0.1變到0.5，適合增強(qiáng)橫側(cè)角速度和旋轉(zhuǎn)角積分兩個(gè)量，為此進(jìn)一步伐整Q矩陣的值。100000000.100000000.5000010假如采納：Q=0000.5000R=100000.500000000100000000.2經(jīng)過計(jì)算求出最優(yōu)控制K矩陣：1.07680.65960.5001.5400.52350.98570.3162K=0.65960.500-1.540-0.5235-