基于ESO的六旋翼无人机反演滑模控制器设计

作     者：王小平 周问 王跃萍 王晓光 刘博 WANG Xiaoping;ZHOU Wen;WANG Yueping;WANG Xiaoguang;LIU Bo

作者机构：空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 航空工业西安飞行自动控制研究所飞控部陕西西安710076 

基　　金：航空科学基金资助(2019ZC09601) 

出 版 物：《飞行力学》 (Flight Dynamics)

年 卷 期：2021年第39卷第2期

页      码：51-57页

摘      要：针对六旋翼无人机建模过程中存在非建模动态、飞行过程中存在不确定外界干扰的轨迹跟踪控制问题,设计了一种基于扩张状态观测器的反演滑模控制器。首先,利用扩张状态观测器(ESO)进行扰动项的实时估计和系统状态的在线观测;然后,结合反演和滑模控制理论方法设计控制器,以消除系统不确定性和外界干扰带来的影响,并基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统跟踪误差最终有界收敛;最后,通过仿真试验和飞行试验验证了所设计飞行控制算法的有效性。研究结果表明,存在不确定外界干扰的情况下,所设计的方法依然可以实现预定轨迹的稳定跟踪,有效提高了其抗干扰能力。

主 题 词：扩张状态观测器 反演滑模控制 六旋翼无人机 轨迹跟踪 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 080201[080201] 

D　O　I：10.13645/j.cnki.f.d.20210309.005

馆 藏 号：203103080...