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作者:谭华;曹志斌;孙山林;
单位:桂林航天工业学院航空宇航学院;广西高校无人机遥测重点实验室;桂林电子科技大学计算机与信息安全学院;
摘要:针对参数不确定性和外部环境干扰影响下的四旋翼无人机目标跟踪问题,提出一种基于神经网络的四旋翼无人机目标环绕跟踪控制方法,并设计了具有三级闭环控制结构的四旋翼无人机目标环绕跟踪抗干扰控制器。根据四旋翼无人机的运动/动力学模型和跟踪目标对应的坐标建立无人机目标跟踪基本模型。结合导航向量场原理并引入四旋翼无人机位置信息反馈回路,构建基于导航向量场的动态反馈控制器。同时,为了消除四旋翼无人机位置环和姿态环受到的集总扰动影响,引入基于最小参数学习的自适应神经网络干扰观测器进行在线估计与补偿,以构建基于神经网络干扰观测器的轨迹和姿态跟踪控制器。通过仿真验证了该控制方法的有效性,仿真结果表明该控制方法能有效地实现四旋翼无人机对目标的环绕跟踪,而且具有较强的抗干扰性和鲁棒性。
关键词:四旋翼无人机;;神经网络;;目标跟踪;;环绕控制;;动态反馈;;导航向量场
基金资助:国家自然科学基金项目(61966010);; 广西重点研发计划基金项目(2021AB33013);; 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2022KY0793)