四旋翼无人飞行器的轨迹跟踪与滑模事件驱动控制

摘要：

四旋翼飞行器作为一个典型的欠驱动的系统,具有强耦合、非线性等特性.针对飞行器外部干扰、和通信资源受限条件下的轨迹跟踪控制问题,进行滑模事件驱动控制方法的研究.首先,分析动力学特性,通过时间尺度分解方法将系统解耦成位置子系统和姿态子系统.其次,将位置子系统转化为严格反馈形式,设计反步滑模控制器,实现位置轨迹稳定跟踪;针对姿态子系统存在时变有界扰动及通信受限,设计滑模事件驱动控制律,在抑制干扰的同时实现对虚拟姿态跟踪指令的跟踪.根据Lyapunov分析方法证明了所设计控制器的稳定性,并通过理论分析证明闭环控制系统不会出现Zeno现象.最后,仿真结果验证了滑模事件驱动控制律在存在外部扰动和通信受限时四旋翼无人飞行器轨迹跟踪的鲁棒性.

关键词：四旋翼飞行器、轨迹跟踪控制、反步、滑模控制、事件驱动

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资助基金：国家自然科学基金项目61703134, 61673294, 61503118, 61773151, 61703135;河北省自然科学基金项目F2015202150;天津市自然科学基金项目17JCQNJC04400;河北省高等学校科学技术研究基金项目QN2015068

在线出版日期：2019-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1083-1089