基于细胞型膜计算的煤矿巡检无人直升机姿态控制
许家昌1
黄友锐2
李虹金3
刘瑜4
韩涛2
1.安徽理工大学计算机科学与工程学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南 2320013.大连理工大学生物医学工程学院,辽宁大连 1160004.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：煤矿巡检无人直升机姿态有效控制是巡检能力优劣的重要体现.针对现有无人直升机姿态控制伴随应用场景的变化,扰动随之变化,导致无人直升机姿态波动幅度及误差变大的问题,利用细胞型膜计算实现煤矿巡检无人直升机的姿态控制.根据无人直升机动力学模型建立了无人直升机姿态动力学模型;构建了适合井下无人直升机姿态模型的细胞型膜系统,设计了无人直升机姿态膜控制器(MC).通过地面上空与模拟巷道飞行实验验证MC对无人直升机姿态的控制效果,并与传统滑模控制器(TSC)和线性反馈控制器(LFC)进行了比较,结果表明:地面上空实验环境下,MC下的无人直升机姿态角控制在-0.8～0.8 rad,姿态角振荡幅度小于TSC和LFC下的姿态角振荡幅度;模拟巷道环境下,MC下的无人直升机姿态角控制在-1.8～2.0 rad,波动频率变小;MC下的无人直升机姿态角误差均小于TSC和LFC下的姿态角误差.
关键词：煤矿智能巡检无人直升机细胞型膜计算姿态控制姿态角膜控制器
分类号：TD67(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(61772033)国家重点实验室开放基金(SKLMRDPC20KF11)安徽理工大学引进人才基金(2021yjrc44)安徽省教育厅自然科学研究重点项目(KJ2019A0110)
论文发表日期：2021-11-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 40-44,52 )
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