四旋翼飞行器复杂轨迹跟踪控制

摘要：

针对四旋翼飞行器不光滑复杂轨迹跟踪以及易受未知不确定干扰的问题,设计了一种滑模控制系统.首先,在系统建模时引入未知不确定扰动.其次,在外环控制系统中,使用 自适应RBF神经网络对未知扰动进行预测,在位置控制器的滑模控制律中引入对该预测扰动的补偿从而抑制未知扰动对系统的影响;在内环控制系统中,设计了一种自调节参数低通滤波器对求解的姿态角信号进行滤波处理以削弱控制器输出抖震;考虑到输入信号的复杂程度,传统微分器无法达到要求,采用有限时间收敛三阶微分器对姿态角进行微分求解并用于姿态控制器.最后,证明了系统的稳定性并进行仿真实验.实验结果表明,本文的控制策略可以对未知扰动进行较准确的预测,控制系统具有较强抗干扰性,控制器抖震现象得到有效改善,可以实现对复杂轨迹较为准确的跟踪.

关键词：四旋翼、滑模控制、RBF神经网络、轨迹跟踪

所属期刊栏目：48

分类号：V249.1;TP273(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：云南省重大科技专项计划项目202002AC080001

在线出版日期：2023-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：58-67