四旋翼飞行器建模及其运动控制

摘要：

针对四旋翼飞行器是一个欠驱动、强耦合、非线性系统,提出了运用反步法解决系统非线性问题,达到对飞行器快速、准确、稳定控制目的.研究了以反步法作为非线性设计工具对飞行器控制系统的设计问题,将飞行控制系统分为内外环2个子系统.建立四旋翼飞行器动力学及运动学方程,并对数学模型进行适当简化.利用反步法求解飞行器内环姿态控制律,实现对目标姿态角的稳定控制;利用比例—积分—微分(PID)作为飞行器外环位置控制律,实现对目标位置的稳定控制.搭建飞行器系统模型,进行Matlab/Simulink仿真实验,结果表明:在小角度飞行和悬停状态下,飞行器的位置与姿态精度得到了有效控制,验证了数学模型与控制律设计的准确性.

关键词：四旋翼飞行器、反步法、非线性、控制律、比例—积分—微分

所属期刊栏目：36

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：湖南省重大科技成果转化项目2012CK1003;国家科技支撑计划资助项目2014BAD06B07

在线出版日期：2017-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：38-41