带有扰动的无人机分数阶双环抗扰控制
洪博文
韩永明
耿志强
北京化工大学信息科学与技术学院,北京 100029;中国教育部智能PSE工程研究中心,北京 100029
摘要：针对无人机在受到外界干扰时,控制精度降低的问题,本文提出了一种基于分数阶的无人机抗扰的双环控制器,实现无人机在扰动下的抗扰控制.首先,给出了无人机位置子系统的分数阶模型,通过设计外环Tube-based模型预测控制器(TMPC),实现了无人机位置子系统的期望轨迹跟踪控制.然后,通过融合PID控制特性,设计内环分数阶滑模PID控制器,实现了姿态子系统对期望姿态角的稳定跟踪与保持.在一个四旋翼无人机上进行仿真,并分别与整数阶Tube-based鲁棒模型预测控制器及整数阶滑模PID控制器进行对比,基于平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)和均方根误差(RMSE)等指标,验证了所提出的基于分数阶的双环控制器的有效性.
关键词：分数阶系统模型预测控制滑模控制抗扰控制无人机
论文发表日期：2025-06-30
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：9( 1083-1091 )
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