基于积分滑模的带机械臂无人机控制方法研究

作者：许金伟; 周祖鹏^*

来源：电子测量技术, 2023, 46(08): 185-192.

DOI：10.19651/j.cnki.emt.2211911

• 机械臂
• 无人机
• 欧拉-拉格朗日方程
• 采样
• ISMO

针对在复杂环境下带机械臂无人机进行空中轨迹飞行及抓取作业过程中，存在响应缓慢、不稳定性等问题，首次将积分滑模(ISMO)方法应用于带机械臂无人机控制。首先根据空间中的位姿关系及欧拉-拉格朗日方程，对无人机与三自由度机械臂建立整体的运动学和动力学模型，保证了系统的准确性。其次在利用数学模型描述各变量之间的相互关系后，搭建仿真复杂环境用于模拟整个采样过程。最后设计ISMO控制率用于整体控制，利用李雅普诺夫方程进行了证明。考虑全局在动静态下环境对无人机位置、姿态、机械臂的扰动以及抓取后增加负载的影响，经过仿真校验，其响应速度、鲁棒性等优于传统的PID控制器，保证了系统高效稳定地运行。

• 单位
  桂林电子科技大学; 机电工程学院