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作者：王璐;刘海鹏;李帅帅;刘彦;郭凯阳;
单位：北京理工大学机电学院;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室;北京电子工程总体研究所;
摘要：针对四旋翼无人机在前飞任务和复杂机动时出现的非线性与强耦合特性，提出一种改进ADRC控制器用于四旋翼的姿态控制。首先借助ADRC原理对其前飞模态姿态动力学进行状态量与控制量间的解耦处理，其次利用引入双曲正切函数的混合非线性跟踪微分器HNLTD来安排过渡过程，然后考虑自适应律和幂次项，改进设计自适应扩张状态观测器AFTESO，来实时估计解耦系统中各通道的总扰动，并补偿到控制指令中，从而实现姿态响应在有限时间内的快速稳定收敛以及对通道间耦合的抗扰。此外，还开展了扰动情况下四旋翼的前飞模态姿态控制仿真，结果表明:HNLTD安排过渡过程无超调，引入延迟小于0.1 s,AFTESO可在0.3 s内完成对扰动的预计和补偿，姿态角响应无超调，俯仰和滚转跟踪时间不超过0.09 s，偏航跟踪时间不超过0.12 s，姿态控制系统的整体动态响应品质良好。
关键词：四旋翼;;前飞模态;;改进ADRC;;姿态解耦;;控制器设计
