小型四旋翼无人机建模与有限时间控制

摘要：

本文首先介绍了一种小型四旋翼无人机的设计过程,从机架设计、动力匹配、机载控制器、传感器、无线通信等多个方面进行了较为详尽的阐述.采用牛顿-欧拉法对四旋翼无人机进行动力学分析,完成了六自由度数学模型的推导.进一步对系统的模型参数进行了测量和计算,并给出了结果.在此基础上,为了满足无人机快速跟踪性能的要求,本文基于快速终端滑模的思想,进行了闭环控制器的设计,并给出了基于Lyapunov函数的稳定性证明.控制器采用分环控制的结构形式,内环为姿态控制,外环为位置控制.最后结合设计的四旋翼无人机,给出的仿真结果验证了控制算法的有效性.

关键词：四旋翼无人机、快速终端滑模控制、有限时间控制

所属期刊栏目：32

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家"863"高技术计划项目2013AA122602;天津市应用基础及前沿技术研究计划项目11JCZDJC25100

在线出版日期：2016-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1343-1350