带单关节机械臂四旋翼无人机的建模与控制

作者：熊靖丰; 胡士强

来源：计算机仿真, 2020, 37(05): 65-70.

• 四旋翼
• 带臂无人机
• 动力学模型
• 位置控制

为拓宽旋翼无人机的应用范围,发展旋翼无人机与环境的"接触式"应用,可以在旋翼系统上搭载关节机械臂构成带臂旋翼无人机系统,并在该系统上进行相关研究。关节机械臂为多刚体系统,机械臂的搭载与作动会对旋翼平台产生较复杂的反作用,因此在对带臂旋翼无人机系统进行控制前,需要对旋翼无人机与机械臂的相互作用进行分析,建立系统全状态动力学模型,并在此基础上进行控制器设计。针对搭载单关节机械臂的四旋翼无人机进行了动力学建模,并探讨了基于干扰观测器的系统位置控制器设计。仿真对所设计的控制器进行了验证,结果表明控制器能使系统在机械臂作动情况下保持悬停,在末端器受力情况下稳定跟踪轨迹。

• 单位
  上海交通大学; 航天学院