一种双倾斜式全驱动六旋翼无人机的建模与控制

• 作者: 陈钢 宋光明 郝爽 顾玥 宋爱国
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 全驱动无人机 控制分配 轨迹跟踪 滑模控制 风场扰动
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 自动控制技术|Automatic Control Technology
• 页码范围: 254-262
• 页数: 9页
• 分类号: TP242|TH861
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2108090

摘要

常规旋翼无人机大都采用共线设计,只能产生竖直方向的推力,极大地限制了旋翼无人机在涉及物理交互任务时的应用.针对此问题,研究了一种双倾斜式全驱动六旋翼无人机,采用旋翼转轴非共线的设计方法,可以实现位置与姿态的独立控制.提出了一种抑制抖振的改进型积分滑模控制器,并与PID控制器、积分反演控制器和传统积分滑模控制器进行对比.仿真结果表明,所提出的改进型积分滑模控制器能够实现旋翼无人机位置与姿态的独立控制,并能够有效克服自身模型参数的不确定性以及外部的风场扰动完成定点悬停与复杂的轨迹跟踪.实物样机实验结果表明,该设计的全驱动旋翼无人机在长距离横向运动时能够保持水平姿态,俯仰角和滚转角误差控制在±2°以内.