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作者:赵志伟;尤小庆;王蕾;葛超;
单位:华北理工大学电气工程学院;唐山学院计算机科学与技术系;唐山学院智能与信息工程学院;
摘要:针对欠驱动四轴飞行器控制系统在轨迹跟踪过程中存在参数不确定和易受外部干扰等问题,这里采用一种PID控制、非线性自抗扰控制(NLADRC)和PD控制技术相结合的控制方式对其位置和姿态进行控制,以偏航通道为例实现了扩张状态观测器(ESO)对内扰和外扰的估计及补偿。首先,根据四轴飞行器模型特点,实现了适用于4通道的参数整定方案,大大简化了参数整定难度;然后,设计了内外双环路控制器,其外环由PID控制,内环由ADRC和PD控制;最后,通过与串级PID控制在轨迹跟踪及抗扰性、鲁棒性方面进行仿真对比分析,结果表明该控制方法能够满足四轴飞行器在稳定度高和姿态调节快速性等方面的要求,自抗扰控制器能够对扰动进行很好地估计和补偿。
关键词:四轴飞行器;;自抗扰;;参数整定;;估计补偿;;姿态控制
基金资助:国家自然科学基金(NSFC61503120);; 河北省自然科学基金(F2021209006);; 河北省自然科学基金—钢铁联合研究基金资助项目(E2019105123);; 河北省高等学校科学技术研究项目资助(ZD2019311);; 唐山市人才资助项目(A2021110015)