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专利号: 2019108034973
申请人: 河南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于粒子群算法的无人直升机控制优化方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、根据无人直升机模型设计四个通道的显模型,四个通道的显模型传递函数如下:纵向通道:

横向通道:

航向通道:

总距通道:

式中,Cii(i=1,2,3,4)为各通道的灵敏度系数,τm为时间常数,ξ为阻尼系数,ωn为模型带宽;

步骤二、确定显模型跟踪控制系统外回路反馈阵G1、内回路反馈阵G2、比例阵G5、控制阵G3、前向增益对角阵R、积分常数阵G4;

步骤三、将前向增益对角阵R、积分常数阵G4作为粒子群中各粒子的参数,通过粒子群算法优化;

步骤四、将求得矩阵G4、R代入显模型控制系统。

2.根据权利要求1所述的基于粒子群算法的无人直升机控制优化方法,其特征在于:所述步骤三具体包括:A1、设置粒子群算法参数,并初始化粒子群;

A2、确定粒子群适应度;

A3、比较各粒子的适应度,找出局部最优值得粒子位置和全局最优值粒子位置;

A4、更新各粒子的速度和位置,直到达到满足条件。

3.根据权利要求2 所述的基于粒子群算法的无人直升机控制优化方法,其特征在于:所述初始化粒子群:种群规模sizepop=20;迭代次数maxgen=100;初始速度和种群上下的边界值Vmax=1,Vmin=‑1,popmax=5,popmin=‑5;

惯性权重:

式中ωmax代表权重最大值,ωmin代表最小值,f代表粒子当前目标函数值,fmin代表最小目标值,favg代表平均目标值;最大惯性权重ωmax=0.9;最小惯性权重ωmin=0.6;

学习因子:

其中,d是预设大于零的非负系数,Cmax取2.5,Cmin取0.5;

所述确定粒子群适应度:

fitness(i)=object_fun(pop(i,:)),fitnessgbest=fitness,fitnesszbest=bestfitness;

所述比较各粒子的适应度,找出局部最优值得粒子位置和全局最优值粒子位置:[bestfitness bestindex]=min(fitness),zbest=pop(bestindex,:),gbest=pop,

fitnessgbest=fitness,fitnesszbest=bestfitness;

所述更新各粒子的速度和位置,通过下式更新:V(j,k)=w*V+c1*rand*(gbest‑pop(j,k))+c2*rand*(zbest‑pop(j,k)),V(j,find(V(j,k)>Vmax))=Vmax,V(j,find(V(j,k)