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摘要
针对四旋翼飞行器姿态控制中非线性、强耦合及对扰动敏感的问题,提出了一种SO(3)线性自抗扰姿态控制方法,该方法可以克服传统欠驱动四旋翼控制方法中存在的抗干扰能力弱、系统建模误差对跟踪性能影响较大等弱点。基于SO(3)空间建立了四旋翼无人飞行器的非线性数学模型,避免了使用Euler角表示姿态时的奇异点问题,从而简化了控制器设计。在基于SO(3)空间非线性数学模型的基础上,提出了一种结合比例微分和线性扩展状态观测器的四旋翼无人机姿态控制方法,该方法参数整定更简单。对提出的姿态控制器进行了实验验证,实验结果表明:采用该方法后,四旋翼飞行器能够在受到外界扰动后迅速稳定姿态,其俯仰角和横滚角的稳态偏差小于1°,提高了四旋翼飞行器的抗干扰能力。
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