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作者：李洛;张峰;王宏伟;崔龙;
单位：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室;中国科学院机器人与智能制造创新研究院;中国科学院大学;
摘要：针对仿蝙蝠扑翼飞行器的纵向气动特性不稳定、易受扰动的问题，设计了一种基于扩张状态观测器（ESO）的姿态控制方法，实现了扑翼飞行器姿态的稳定与抗干扰控制。首先建立仿蝙蝠扑翼飞行器的动力学模型；进而在该模型基础上分析了扑翼飞行器的纵向稳定性；然后将系统的不确定部分与各种未知的外界扰动作为系统的总扰动，引入ESO模块对总扰动进行实时观测与跟踪；最后在原有的PID控制器中加入扰动补偿环节。数值仿真结果表明，基于ESO的控制算法对于仿蝙蝠扑翼飞行器的控制效果显著优于基于PID的控制方法，阶跃响应的调节时间加快41.27%，对系统输入的白噪声干扰波动峰值从6.02%降低到2.82%，正弦扰动的波动峰值从11.56%降低到3.22%。
关键词：扑翼;;姿态控制;;扩张状态观测器
基金资助：智能微型仿昆虫跃翔机器人关键技术研究（U2013208）
