四旋翼飞行器的自抗扰飞行控制方法
刘一莎1
杨晟萱2
王伟3
1.大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连,1160262.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室空间自动化技术研究室,辽宁沈阳,1100163.大连理工大学控制科学与工程学院,辽宁大连,116024
摘要：针对四旋翼飞行器参数不确定性和外部干扰敏感的问题,本文提出一种基于自抗扰控制器的控制系统设计方法.在为期望姿态和高度安排过渡过程的基础上,设计了扩张状态观测器对内扰和外扰进行估计并实时补偿,能够很好地克服飞行器的强耦合性、模型不确定性以及风速变化等外部干扰问题.此外本文还设计了非线性状态误差反馈控制律来有效抑制跟踪误差.在仿真平台上对自抗扰控制系统进行稳定控制、姿态跟踪、高度控制、抗扰性及鲁棒性实验,并与串级PID控制系统进行定量对比分析.仿真结果表明,本文所设计的自抗扰控制器不仅能够很好地估计并补偿系统所受内外部干扰,而且对四旋翼飞行器参数的不确定性具有较强的鲁棒性,能够满足飞行器姿态调节快速和高稳定度的控制要求,性能指标明显优于串级PID控制器.
关键词：四旋翼飞行器自抗扰控制PID控制参数整定
分类号：TP242(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(61305128)中央高校基本科研业务费专项(3132014214)
论文发表日期：2015-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1351-1360 )
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