CN115857546B 一种模块化可重构飞行阵列动力学模型及固定时间滑模控制方法 （昆明理工大学）

176.ModeControlWithVaryingExponeCoefficientforModularReconFlightArrays.IEEE-CAAJOURNAL528.Li,Binbin.AFlexiblyAssembledandManeuverableReconfigurableModulMultirotorAerialVehicle.IEEE-ATRANSACTIONSONMECHATRONICS.2一种模块化可重构飞行阵列动力学模型及本发明公开了一种模块化可重构飞行阵列2飞行阵列坐标系飞行阵列坐标系以飞行阵列中任意一点为坐标原第i个飞行单元模块几何中心在在飞行阵列坐标系中的位置信息以及T所述模块化可重构飞行阵平动运动的动力学3z为模块化可重构飞行阵列飞行所需的升力；所述模块化可重构飞行阵列旋转运动的动力学E轴旋转的角加速度；[ia.VI分别为绕xEExyyx依据控制分配模型，建立一种能量最优的控制分配策略，将可4以及用于描述虚拟控制输入[Tz,Mx,My,Mz]T和单个飞行单元模块的质量的重心补偿矩块的执行器的实际控制输入；分别表示第i个飞行单元模块几何中心在飞行阵列坐g为zxyz]Tmn表示第n个飞行单5u=Br-B2GBe1zxyzφθfφθg41表示控制增益函数；678flightarray:Design,implementation,andanalysisofamodularverticaltake_offandlandingvehicle[J].TheInternationalJournalofRoboticsResearch,但其建模方法需要知道飞行阵列的质心，当飞行阵列飞行阵列动力学模型，并进一步提供了一种模块化可重构飞行阵列固定时间滑模控制方[0009]飞行阵列坐标系飞行阵列坐标系以飞行阵列中任意一点为坐标9述第i个飞行单元模块几何中心在在飞行阵列坐标系中的位置信息以保持一致；惯性坐标系用于描述模块化可重构飞行阵列在三维空间中的位置XE＝[xE,yE,[0013]所述依据建立的坐标系及惯性张量JX,建立模块化可重构飞行阵列动力学模型，z为模块化可重构飞行阵列飞行所需的升力；z]T以一种能量最优的关系映射到各个执行器中。[0029]以及用于描述虚拟控制输元模块的执行器的实际控制输入；xurvx分别制分配策略，将可变指数系数的固定时间滑模控制器产生的虚拟控制输入τ=[Tz,MxMz]T以一种能量最优的关系映射到各个执行φθfφθ1122[0065]步骤1.1、建立用于描述模块化可重行单元模块的转动惯量J＝diag(JMx,JMy,JMz)，其中JMx为飞行单元模块块绕xM轴的转动惯[0067]2)、飞行阵列坐标系飞行阵列坐标系以飞行阵列中任意一点为坐标原点(通常选择任意一个飞行单元模块的几何中心/或者选择整个飞行阵列几何中心要用于描述第i个飞行单元模块在飞行阵列坐标系中的位置信息以及[0069]模块化可重构飞行阵列由多个飞行单元模块拼接而成。出于说明而非限制的目Jyyzz]T以一种能量最优的关系映射到各个执行器中。元模块的执行器的实际控制输入；分别表示第i个飞行单元模块几何中心在飞行阵θ[0133]由李雅普诺夫函数的导数可知，滑模控制器的鲁棒性主要由(ks-)体现，当我[0163]飞行阵列控制的具体实现框图如图5所示，该控制框架适用于所有构型的飞行阵