[發明專利]一種應用于懸掛負載直升機的新型離散全鎮定控制方法有效
| 申請號： | 201710703039.3 | 申請日： | 2017-08-16 |
| 公開（公告）號： | CN107728468B | 公開（公告）日： | 2020-11-10 |
| 發明（設計）人： | 張雨濃;郭津津;李健;邱斌斌;楊智 | 申請（專利權）人： | 中山大學 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 林麗明 |
| 地址： | 510275 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 應用于 懸掛 負載 直升機 新型 離散 鎮定 控制 方法 | ||
1.一種應用于懸掛負載直升機的新型離散全鎮定控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1、得出懸掛負載直升機簡化數學模型的動力學方程，并采集相關參數；將負載視為質點，所述動力學方程表達式為：
其中，x為直升機位移，v為直升機速度，為直升機加速度，θ為負載擺動角，ω為負載擺動角速度，為負載擺動角加速度，fh為直升機水平驅動力，上述變量中均省略了作為自變量的時間變量t；采集懸掛負載直升機相關參數用于建模和直升機質量M，負載質量m，繩索長度l；
S2、根據步驟S1中的動力學方程，結合零化動力學和梯度動力學方法，得出全鎮定連續控制器，實現懸掛負載直升機位移與負載擺動角的同時鎮定控制；所述全鎮定連續控制器為：其中，λ為控制參變量，通過采用梯度動力學方法，得出如下表達式：ψh和ψλ均代表映射函數符號；將控制參變量λ的表達式代入全鎮定連續控制器中，控制懸掛負載直升機速度最終為零以及負載擺動角最終也為零，即實現懸掛負載直升機位移和負載擺動角的同時鎮定控制；
S3、由于計算機只能處理數字量，根據步驟S2中得出的全鎮定連續控制器，采用新型離散公式獲得用于計算機數字控制的控制輸入量和控制參變量，從而實現計算機同時控制懸掛負載直升機位移與負載擺動角；所述新型離散公式，其表達式為：
其中，τ為計算機數字控制的采樣間隔，c1，c2，c3，···cn+1為常系數。
2.根據權利要求1所述的一種應用于懸掛負載直升機的新型離散全鎮定控制方法，其特征在于，采用步驟S3中所述的新型離散公式獲得了如下的用于計算機數字控制的控制輸入量fh(tk+1)和控制參變量λ(tk+1)，進而實現計算機同時控制懸掛負載直升機位移與負載擺動角：
相應地，采用所述新型離散公式，也得到x(tk+1)，v(tk+1)，θ(tk+1)，ω(tk+1)；將控制參變量λ(tk+1)代入計算機數字控制的控制輸入量fh(tk+1)中，控制懸掛負載直升機速度v(tk+1)最終為零以及負載擺動角θ(tk+1)最終也為零。
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