固定翼无人机容错控制 程序

资 源 简 介

固定翼无人机容错控制 程序

详 情 说 明

固定翼无人机的容错控制是现代无人机系统研究的核心课题之一，尤其在多机协同场景下更显重要。基于主从式控制策略的解决方案通过分布式架构实现了对复杂飞行环境的适应性。

系统建模方面，研究首先基于牛顿力学建立了理想状态下的无人机姿态运动数学模型，为后续控制算法设计奠定了基础。针对实际飞行中不可避免的各种干扰因素，该模型被扩展为包含多种非理想条件的综合模型：包括外部环境干扰、传感器测量误差、模型参数不确定性等常见问题，特别考虑了控制器微小故障、卡死故障等硬件异常情况，以及通信过程中的状态时延问题。

控制策略采用分布式架构设计，通过主从协同机制实现多机姿态一致性。主无人机负责生成参考指令，而从无人机则根据本地信息与邻居节点状态进行分布式计算。这种结构不仅能有效应对单个节点的故障问题，还能在网络拓扑变化时保持系统稳定性。

在故障处理方面，该方案实现了从轻微异常到严重故障的全覆盖容错能力。对于微小故障采用参数自适应调整策略，对卡死故障则启用控制面重构机制。时延问题通过预测补偿算法得到缓解，确保了在多机协同过程中的控制时序一致性。

该控制方法的优势在于将故障检测、隔离与恢复机制融入常规控制流程，在不增加额外硬件成本的前提下，显著提升了无人机系统在复杂环境下的可靠性。实际应用中可根据任务需求灵活调整容错阈值，平衡系统安全性与控制性能。