基于IDA-PBC的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制

作     者：陈至坤 周子栋 纪楠 王福斌 CHEN Zhikun;ZHOU Zidong;JI Nan;WANG Fubin

作者机构：华北理工大学电气工程学院河北唐山063210 华北理工大学理学院河北唐山063210 

基　　金：国家自然科学基金(71601039) 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2020年第27卷第5期

页      码：36-41页

摘      要：针对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制问题,设计了一种互联与阻尼分配无源控制(IDA-PBC)的控制器实现轨迹跟踪控制。首先,采用牛顿-欧拉法对四旋翼飞行器进行数学建模;然后,在IDA-PBC控制器中引入收缩性(Contraction)定理应用于轨迹跟踪;最终,通过计算机仿真验证了所设计的IDA-PBC控制器的有效性、跟踪性能以及鲁棒性能。仿真结果表明,IDA-PBC控制器不仅可以有效地完成四旋翼飞行器的跟踪控制任务,而且通过与PID控制器进行仿真对比发现,IDA-PBC控制器还具有收敛速度快、跟踪误差低、鲁棒性强等优点。四旋翼飞行器的IDA-PBC控制器使系统具有较好的稳态性能与动态性能,满足四旋翼飞行器的跟踪控制要求。

主 题 词：四旋翼飞行器 动力学分析 轨迹跟踪 互联与阻尼分配无源控制 收缩性 

学科分类：08[工学] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-637X.2020.05.008

馆 藏 号：203930506...