基于风扰观测的四旋翼无人机双幂次滑模控制

• 作者: 刘冠军 卢文政 杨敏 汤亮 龚发云
• 来源期刊: 飞行力学
• 学科: 航空航天
• 关键词: 四旋翼无人机 风扰 扩张观测器 双幂次滑模趋近律 轨迹跟踪
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 理论分析
• 页码范围: 27-33,39
• 页数: 8页
• 分类号: V249.1|V279
• 语种: 中文
• DOI: 10.13645/j.cnki.f.d.20190626.001

摘要

针对四旋翼无人机在风扰下实现轨迹的准确跟踪问题,提出了一种基于扩张观测器的双幂次滑模趋近律控制器(ESO-DSMC).首先,建立了带有内部扰动的动力学模型,同时将风切变模型和Dryden紊流模型叠加,并作为风扰因子导入动力学模型;其次,引入扩张观测器对总扰动进行实时估计与补偿,并结合抖振较小、响应速度快的双幂次滑模趋近律设计了姿态控制器.通过闭环稳定性分析,ESO-DSMC在全局固定时间内收敛.仿真结果表明,ESO-DSMC与SMC相比,在风扰下对位置的优化率达到约90％,实现了对矩形及螺旋轨迹的准确跟踪,提高了系统抗干扰能力和鲁棒性.