倾转式三旋翼无人机的有限时间收敛控制设计

摘要：

倾转式三旋翼无人机是一种多旋翼无人机的特殊构型,其兼具单旋翼无人机与普通多旋翼无人机的特点.目前对于此类无人机的鲁棒控制设计研究成果较少,多数已有的控制方法未考虑模型参数的不确定性与外界扰动对此类无人机控制的影响.为此本文针对倾转式三旋翼无人机动力学模型存在的转动惯量未知,以及飞行中受到未知外界扰动影响的情况,基于super-twisting算法,设计了一种新型非线性鲁棒控制方法.通过基于Lyapunov的稳定性分析方法,证明了闭环系统的稳定性,并得到在有限时间内三旋翼无人机的姿态跟踪误差收敛的结果.本文中所提出的控制算法,在倾转式三旋翼无人机实验平台上进行了实时飞行控制实验,取得了较好的控制效果.

关键词：倾转式三旋翼无人机、鲁棒控制、有限时间收敛、模型参数未知、外界扰动

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资助基金：国家自然科学基金项目91748121,90916004;天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目14JCZDJC31900;天津市科技支撑计划重点项目15ZCZDGX00810

在线出版日期：2019-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1442-1452