縱向飛行姿態自適應控制

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姓名

涂凱翊(Kai-Yi Tu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系在職專班

論文名稱

縱向飛行姿態自適應控制

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摘要(中)

本研究以飛行姿態中縱向運動控制為例，運用自適應性控制中模型參考自適性控制方法(Model Reference Adaptive Control,MRAC)，及Matlab Simulink所構建之模型，進行自適應性控制器的設計及分析，探討非線性模型架構與控制器、自適應律、參考模型及誤差增益之間的影響。
透過改良後的MRAC方式，獲得控制器的自適應律後，依據系統模型及參考模型之間的誤差，推算出整個非線性控制系統控制器輸出，進而使系統輸出趨近於參考模型。根據模擬結果，藉由改良MRAC獲得之控制器，系統最後輸出情況，並不受非線性模型本身內部參數變化的影響，而受參考模型及誤差增益的影響。研究結果顯示，在可獲得系統輸出及參考輸出的情況下，即可設計出該系統之控制律及控制器，而無需該系統非線性複雜的數學模型，或是精確的各項物理參數。

摘要(英)

In this study, take the longitudinal motion flight attitude control for example, using model reference adaptive control that method of adaptive control of model reference adaptive control, and constructed of Simulink model, to design and analysis of adaptive controllers, and to explore the influence of nonlinear model structure and controller, adaptive law reference model and error gain.
After using the improved MRAC method, a controller adaptive law, based on the error model and the reference model among the entire nonlinear control systems calculate the controller output, thereby enabling the system output close to the reference model. According to the simulation results, obtained by the controller improved MRAC, the final output of the system, the nonlinear model itself is not affected by changes in internal parameters, and influenced by the reference model and gain error. The results show that, in the case of system output and the reference output available, you can design a control law and control of the system without the system of nonlinear complex mathematical model, or an exact parameters of the physical.

關鍵字(中)

★ 飛行控制
★ 自適應性控制
★ 模型參考
★ 非線性

關鍵字(英)

★ flight control
★ adaptive control
★ model reference
★ nonlinear

論文目次

摘要 IV
第一章　　緒論 - 1 -
1-1前言 - 1 -
1-2 文獻回顧 - 4 -
1-3 研究動機 - 6 -
1-4研究流程 - 6 -
1-5本文組織架構 - 7 -
第二章　　基本理論 - 8 -
2-1模型參考自適應控制 - 8 -
2-2LYAPUNOV穩定理論 - 9 -
2-3縱向飛行姿態數學模型建立 - 11 -
2-3-1平移加速度 - 11 -
2-3-2旋轉加速度 - 16 -
2-3-2姿態變化率 - 17 -
2-4MATLAB數學軟體 - 18 -
2-4-1軟體介紹 - 18 -
2-4-2 SIMULINK模組建構數學模型 - 19 -
第三章　　改良的MRAC、控制律的推導及控制器設計 - 22 -
3-1誤差方程式的推導 - 22 -
3-2原被控系統控制律推導 - 25 -
第四章　　結果與討論 - 37 -
4-1模擬環境設定 - 37 -
4-2誤差增益影響情況 - 38 -
4-2-1梯型波 - 38 -
4-2-2方波 - 45 -
4-2-3步階訊號 - 52 -
4-3被控對象內部負載影響 - 60 -
第五章結論與建議 - 67 -
5-1結論 - 67 -
5-2建議 - 68 -
參考文獻 - 69 -

參考文獻

[1]龐中華,崔紅,系統辨識與自適應性控制MATLAB仿真,北京皇空航天大學出版社,2013.8.
[2]楊獻勇,熱工過程自動控制,清華大學出版社有限公司,2000.
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[9]H. Seraji, A New Approach to Adaptive Control of Manipulators, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, Vol.109,1987.09
[10]趙先寧,王石生,飛機設計基本原理,徐氏基金會,1987.4

指導教授

董必正

審核日期

2016-7-28

推文