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《基于takagi_sugeno模糊模型的小型无人直升机系统辨识_赵志刚》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第42卷第5期上海交通大学学报Vol.42No.52008年5月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYMay2008文章编号:1006-2467(2008)05-0856-05基于Takag-iSugeno模糊模型的小型无人直升机系统辨识aab赵志刚,吕恬生,王庚(上海交通大学a.机械与动力工程学院;b.电子信息与电气工程学院,上海200240)摘要:提出了一种基于非线性系统模糊辨识建立小型直升机动力学特性模型的新方法,分析了小型直升机的4个舵机输入和位姿变量、运动变量的模型.设计实验采集和预处
2、理得到辨识和验证所用的数据.通过辨识航向通道的动力学模型来说明模糊辨识在小型直升机建模中的可行性和有效性,并通过与最小二乘法辨识结果比较,表明该模糊辨识建模方法具有建模简单、模型精度高等优点.研究结果对小型直升机系统的建模和控制具有一定的实用价值.关键词:模糊模型辨识;无人直升机;系统辨识;T-S建模中图分类号:V249.122;V217文献标识码:AModelingofDynamicCharacteristicofSmal-lScaleRobotHelicopterSystemviaTakag-iSugenoFuzzyIde
3、ntificationaabZHAOZhi-gang,LBTian-sheng,WANGGeng(a.SchoolofMechanicalEngineering;b.SchoolofElectronic,InformationandElectricalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Thispaperintroducedanewmodelingmethodofsmal-lscalerobothelicopterbasedo
4、nfuzzymodelidentification.Themodelthatincludesfourinputandpositionvariables,orientationvariables,mo-tionvariableswasanalyzed.Theexperimentwasdesignedforcollectingthedatatobeusedtoidentifyandvalidatethemodel.Throughmodelingtheyawmodel,thefeasibilityandvalidityoffuzzy
5、identificationcanbeexplained.Bycomparingtheleastsquaremodelingmethod,theproposedfuzzymodelingmethodisfoundsimpleandaccurate.Itisapplicableformodelingandcontrollingsmal-lscalerobothelicoptersys-tem.Keywords:fuzzymodelidentification;robothelicopter;systemidentificatio
6、n;T-Smodeling近年来,国内外有不少的大学和研究机构在进较高.而直升机在动力学上的复杂性和独特性,又为行飞行机器人方面的研究工作.无人机成为21世纪研究飞行器的动力学特性提供了典型的研究对[1,2]武器装备发展中的最大亮点.由于直升机可以完成象,因此无论是在实用性还是在理论研究上,直如垂直起降、定点悬停等多种特殊动作,其实用价值升机成为首选的飞行器.收稿日期:2007-03-13基金项目:国家自然科学基金资助项目(60475039)作者简介:赵志刚(1975-),男,甘肃镇原人,博士生,讲师,主要研究方向为复杂系统辨
7、识,特种机器人等.吕恬生(联系人),男,教授,博士生导师,电话(Tel.):021-54743102-811;E-mail:tslu@sjtu.edu.cn.第5期赵志刚,等:基于Takag-iSugeno模糊模型的小型无人直升机系统辨识857小型直升机经历了理论设计阶段,其实用化是速度表示,即u1、u2、u3是纵向位移、横向位移、垂向当前研究的重点.小型直升机实用化的第一步是要位移,<、U、W是侧倾角、俯仰角、偏航角,v1、v2、v3是解决在视距外的自主飞行,而要实现自主飞行则必纵向速度、横向速度、垂向速度,X1、X2、X3
8、是俯仰角须设计飞控系统.小型直升机的动力学模型是设计速度、滚转角速度、偏航角速度.模型直升机是一个控制系统的基础,由于直升机是一多变量、强交耦的典型的多输入多输出(MIMO)系统,它的内部模型非线性控制对象,使得要建立一个足够准确和简单结构如图1所示,其中p、F、T是各个子系
