二自由度无人直升机的非线性自抗扰姿态控制

作者：王怡怡; 赵志良^*

来源：自动化学报, 2021, 47(08): 1951-1962.

DOI：10.16383/j.aas.c190521

• 二自由度无人直升机
• 姿态控制
• 自抗扰控制
• 扩张状态观测器

无人机高性能姿态控制的难题之一是无人机系统模型通常无法精确建立且受到复杂外部干扰的作用.针对这一难题,本文提出了二自由度无人直升机姿态控制的非线性自抗扰控制设计方法.该方法的主要思想是将系统内部的未建模动态和外部干扰等不确定性因素作为"总扰动",利用输入输出信息在线观测,并在反馈控制环节对其进行补偿.本文发展了非线性扩张状态观测器与非线性反馈控制律用以提高控制品质.本文严格证明了控制闭环系统的稳定性和收敛性,并通过数值仿真验证了理论结果的有效性.数值结果显示当量测输出受噪音干扰时本文提出的方法优于线性自抗扰控制方法和滑模控制方法.

• 单位
  陕西师范大学; 东北大学; 流程工业综合自动化国家重点实验室