采用模糊扩张状态观测器的四旋翼无人机滑模轨迹跟踪控制

摘要：

针对四旋翼无人机(UAV)的轨迹跟踪控制存在外界未知扰动的问题,提出一种基于模糊扩张状态观测器的非奇异快速终端滑模控制算法.首先,根据双闭环控制结构分别对姿态内环、位置外环引入模糊扩张状态观测器,利用该观测器对系统所受到外部总扰动进行在线估计.然后,根据模糊扩张状态观测器的观测值,设计非奇异快速终端滑模控制器,保证四旋翼无人机的状态变量可在有限时间内收敛于期望轨迹.最后,根据李亚普诺夫理论,得出四旋翼无人机系统的闭环稳定性,并通过仿真对比实验验证该控制算法的优越性.结果表明:所提的控制算法可以提高跟踪性能,并有效增强系统的抗外界干扰能力.

关键词：四旋翼无人机、轨迹跟踪控制、模糊扩张状态观测器、非奇异快速终端滑模控制

所属期刊栏目：44

分类号：V279;TP273.3(各类型航空器)

资助基金：福建省科技重大项目;福建省本科高校教育教学改革研究项目;华侨大学研究生教育教学改革研究资助项目

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：141-149