一种基于T-S模糊近似的尾座式垂直起降无人机数据驱动模型预测控制方法及系统

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一种基于T-S模糊近似的尾座式垂直起降无人机数据驱动模型预测控制方法及系统
申请号:CN202511052324
申请日期:2025-07-29
公开号:CN120909332A
公开日期:2025-11-07
类型:发明专利
摘要
一种基于T‑S模糊近似的尾座式垂直起降无人机数据驱动模型预测控制方法及系统,涉及尾座式垂直起降无人机的姿态控制技术领域。本发明为了解决现有的尾座式垂直起降无人机控制算法高度依赖精确的系统模型及参数,系统建模与参数辨识所需计算成本高昂,显著增加了控制器设计的成本,以及传统控制算法普遍缺乏对状态变量与控制输入约束的系统化处理机制,且难以在复杂飞行任务中实现多目标协同优化等问题而提出的。技术要点:引入T‑S模糊系统模型,定义系统状态量与控制输入量并建立约束条件,设计性能代价函数;采集数据并通过数据将系统矩阵表征为二次矩阵不等式集合;设计能够保证稳定性、递归可行性和系统约束的线性矩阵不等式条件,并计算控制性能上界;在上述代价函数及线性矩阵不等式条件的基础上建立滚动时域优化问题,选择合适求解器进行问题求解,获得模糊状态反馈控制增益并作用于控制系统。本发明通过测量数据直接设计模型预测控制律,实现无需辨识步骤的控制律设计。
技术关键词
垂直起降无人机 数据驱动模型 姿态控制系统 矩阵 滚动时域优化 模糊系统 李雅普诺夫函数 模型预测控制方法 状态反馈控制 线性 模型预测控制框架 螺旋桨 姿态控制技术 序列 模糊规则 定义