四旋翼飞行器速度自抗扰控制  被引量:6

Quadrotor Aircraft Speed Control Based on Active Disturbance Rejection Control

在线阅读下载全文

作  者:周涛[1] 陈菲 ZHOU Tao;CHEN Fei(School of Physics and Electronics Information,Luoyang Normal University,Luoyang 471000,China)

机构地区:[1]洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南洛阳471000

出  处:《电光与控制》2022年第2期87-92,共6页Electronics Optics & Control

基  金:国家自然科学基金(62103286);河南省科技攻关项目(182102210435);河南省高等学校重点科研项目(18A413008,20A470009)。

摘  要:为了补偿四旋翼飞行器的参数不确定性和扰动,提出一种四旋翼飞行器速度的线性自抗扰控制方法。首先,分析了四旋翼飞行器的动力学模型,质心在惯性坐标系中的z轴线速度采用一阶自抗扰控制,x轴和y轴线速度采用比例加前馈控制,并利用李雅普诺夫函数证明了三轴速度环控制系统渐近稳定。然后,分析虚拟姿态角度求解,采用二阶线性自抗扰控制实现3个方向姿态角跟踪,证明了二阶线性自抗扰控制系统的稳定性。最后,仿真实验表明,与PD控制的系统相比,四旋翼飞行器的速度自抗扰控制系统3个轴的线速度跟踪更快、无超调且跟踪误差小;3个方向姿态角的收敛速度更快、跟踪误差小。In order to compensate for parameter uncertainties and disturbances,a quadrotor aircraft speed control method based on Linear Active Disturbance Rejection Control(LADRC) is proposed.Firstly,the dynamic model of the quadrotor aircraft is analyzed.As for the quadrotor aircraft’s barycenter in the inertial frame,linear speed of z axis is regulated via the first-order LADRC,and linear speeds of x and y axis are regulated via proportion control and feedforward control.The asymptotic stability of the three axes speed-loop control system is proved via the Lyapunov function.Then,the calculations of the virtual attitude angles are analyzed.The second-order LADRC is adopted to regulate three attitude angles’ tracking,which proves the stability of the second-order LADRC system.Finally,simulation experiments show that: compared with that of the PD control system,the linear speed tracking of three axes is faster with no overshoot and less tracking errors,and the convergence rates of three attitude angles are faster with less tracking errors.

关 键 词:线性自抗扰控制 四旋翼飞行器 稳定性 速度跟踪 

分 类 号:V249.122[航空宇航科学与技术—飞行器设计] TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象