指数型时变增益反步滑模四旋翼姿态控制

摘要：

针对四旋翼无人机姿态系统,提出了一种指数型时变增益趋近反步滑模抗干扰控制方法,并完成了仿真与实验验证.首先,基于牛顿-欧拉方法建立四旋翼动力学模型,考虑系统存在的外部干扰,在双环控制策略的前提下,结合反步法与滑模控制设计了控制器.由于姿态环存在匹配确定界干扰,根据系统状态偏离滑模面的程度,设计指数型时变增益趋近反步滑模控制器,并且通过Lyapunov理论证明系统渐近稳定.在仿真中,依靠设计的控制器完成鲁棒跟踪控制.在非全局外部干扰下,系统状态在滑模面上的表现,相比于根据传统指数趋近律设计的滑模控制器更加平滑.最后,通过实验验证了该方法在抗外部干扰时的有效性.

关键词：反步滑模控制、四旋翼、指数型时变增益趋近、鲁棒跟踪

所属期刊栏目：29

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：浙江省重点研发项目2017C03G2080725

在线出版日期：2022-06-29（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：935-943