答辩博士：马瑞
指导教师：吴洪涛 教授
论文题目：小型无人直升机的智能优化控制研究
答辩委员会：
主席：招启军 教授/博导 南京航空航天大学
委员：谭业发 教授/博导 中国人民解放军陆军工程大学
王禹林 教授/博导 南京理工大学
王华 教授/博导 南京工业大学
秘书：吴青聪 讲师/硕导 南京航空航天大学
答辩时间：2019年9月17日9:30
地 点：南航明故宫校区17#519
本文围绕无人直升机的飞行控制系统的设计与优化问题开展研究，针对小型直升机平台的多变量、强耦合、不稳定等动力学特性建立飞行动力学模型以及设计轨迹跟踪控制器。同时本文研究了小型直升机的智能优化控制方法，以提高控制器的设计效率和准确性，协调飞行器多样的飞行品质要求，增强飞行控制系统的鲁棒性、抗干扰能力和跟踪性能。主要研究工作包括飞行动力学建模与辨识、飞行控制器设计、智能优化算法改进策略、飞行实验等部分。
主要研究成果与创新点：
（1）根据小型直升机的结构特点，分别构建了运动学模型、动力学模型、主旋翼动力学模型、尾旋翼动力学模型和挥舞角模型，并在悬停点得到了线性化模型。为了获得全部的模型参数，综合利用了地面测量、风洞实验和参数辨识等方法。
（2）以旋翼飞行器标准ADS-33E-PRF为基础，设计了无人直升机轨迹跟踪控制任务的目标优化函数，将无人直升机的飞行控制器参数调整问题转化为无约束参数优化问题。
（3）以LQG/LTR控制理论为基础，为无人直升机设计了全状态反馈的轨迹跟踪控制器。研究了权重参数的智能优化以及回路传输恢复的问题，在保证控制器具有一定的鲁棒性的同时优化了多项飞行品质。
（4）以自抗扰控制技术为基础，为无人直升机设计了各个通道相互独立的轨迹跟踪控制器。研究了多维参数的智能优化问题、多通道控制结构的解耦问题以及飞行品质优化问题。
