基于扩张状态观测器的四旋翼无人机快速非奇异终端滑模轨迹跟踪控制

被引：38

作者：

赵振华 ^{[1
]}

肖亮 ^{[1
]}

姜斌 ^{[1
]}

曹东 ^{[1
]}

机构：

[1] 南京航空航天大学自动化学院

来源：

控制与决策 | 2022年 / 09期

关键词：

四旋翼无人机; 扩张状态观测器; 干扰估计; 快速非奇异终端滑模;

D O I：

10.13195/j.kzyjc.2021.1819

中图分类号：

TP273 [自动控制、自动控制系统]; V279 [无人驾驶飞机]; V249 [飞行控制系统与导航];

学科分类号：

080201 ; 081105 ; 0835 ; 1111 ;

摘要：

针对受多源干扰影响的四旋翼无人机系统的轨迹跟踪控制问题进行研究,充分考虑位置回路和姿态回路动态特性,提出一种全回路复合快速非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方案.首先,通过变换将轨迹跟踪问题转化为位置回路和姿态回路的指令跟踪控制问题;然后,将各通道之间的耦合以及多源干扰影响视作集总干扰,并基于扩张状态观测器对其进行估计;接着,基于干扰估计信息和快速非奇异终端滑模控制算法,分别在位置回路和姿态回路构造复合快速非奇异终端滑模控制器;最后,基于位置回路和姿态回路虚拟控制量解得无人机真实控制量旋翼转速.仿真结果表明,所提出控制方案显著提升了四旋翼无人机轨迹跟踪的响应速度和抗干扰性能.

引用

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页码：2201 / 2210

页数：10

共 17 条

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