1.一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,包括:
规划与辨识器,包括规划器和辨识器,所述规划器用于监视被控系统的控制输入和控制输出,当被控系统的稳态控制输出不满足预设要求时,利用所述辨识器进行在线辨识并启动结构滤波器、内模控制器和双环滑模控制器进行控制器参数修正;
结构滤波器,用于对所述内模控制器的滤波环节进行修正控制;
内模控制器,用于对被控系统的内部模型和反馈修正进行预测控制;
双环滑模控制器,用于对姿态角和姿态角速度进行跟踪控制;
控制分量综合模块,用于对所述结构滤波器、内模控制器和双环滑模控制器输出的控制分量求和,得到被控系统的控制量。
2.根据权利要求1所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述辨识器根据被控系统的控制输入和控制输出,从一组给定的模型类中确定一个与被控系统等价的模型,对不满足预设要求的被控系统的参数进行修正。
3.根据权利要求1所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述结构滤波器输出的控制分量为:
其中,kf为滤波控制器参数,当被控系统的稳态控制输出不满足预设要求时,kf=0;θ(s)为俯仰角,ωz和ξz分别为二阶微分环节的系统频率和阻尼比;ξz,和ξf分别为二阶震荡环节的系统频率和阻尼比;s为复频域变量。
4.根据权利要求1所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述内模控制器输出的控制分量为:
其中,ki为为组成内模控制器的一个惯性环节系数,kin为一个无阻尼震荡环节系数,s为复频域变量,θ(s)为俯仰角,ωd为震荡频率。
5.根据权利要求1所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述双环滑模控制器输出的控制分量为:
τ21(s)=-(kp+kds)θ(s)
其中,s为复频域变量,θ(s)为俯仰角,t为,ξB为系统期望的阻尼,ωB为系统期望的闭环系统带宽。
6.根据权利要求5所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述
7.根据权利要求1所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述控制分量综合模块得到的控制量为:
τ2(s)=τ21(s)+τ22(s)+τ23(s)
其中,τ21(s)为双环滑模控制器输出的控制分量,τ22(s)为内模控制器输出的控制分量,τ23(s)为结构滤波器输出的控制分量。
8.根据权利要求1所述的一种无人直升机自适应低阶控制器,其特征在于,所述双环滑模控制器包括内环滑模控制器和外环滑模控制器,所述内环滑模控制器跟踪姿态角速度,所述外环滑模控制器跟踪姿态角。