基于改进型自抗扰控制的四旋翼无人机姿态控制系统研究

作者：俞苏苏; 齐晶晶; 万鸾飞; 刘丙友^*

来源：安徽工程大学学报, 2023, 38(05): 38-65.

• 四旋翼无人机
• 姿态控制
• 改进型自抗扰控制
• 改进型扩张状态观测器
• 改进型非线性函数

针对四旋翼无人机姿态控制系统在外界干扰下，跟踪精度和抗扰动性能易受到影响的问题，提出一种改进型自抗扰控制(ADRC)算法。首先，基于原点平滑性和连续性考虑设计了改进型非线性函数。其次，基于线性扩张状态观测器(LESO)和非线性扩张状态观测器(NLESO)各自的优点，设计了线性/非线性可切换的改进型扩张状态观测器(IESO)。最后，基于IESO设计了改进型ADRC,将其应用于四旋翼无人机姿态控制系统，并从响应速度、跟踪精度、抗干扰能力三方面对其进行仿真实验验证。实验结果显示，IESO具有更好的观测效果，改进型ADRC的控制性能比传统的线性ADRC和非线性ADRC更优。

• 单位
  芜湖职业技术学院; 安徽达尔智能控制系统股份有限公司; 安徽工程大学