四旋翼无人机串级自抗扰姿态控制及轨迹跟踪

作者：高强; 刘新鹏; 刘春平; 吉月辉; 刘俊杰^*

来源：电光与控制, 2023, 30(03): 90-95.

• 四旋翼无人机
• 线性自抗扰控制
• 线性扩张状态观测器
• 串级控制
• 轨迹跟踪

提出一种基于串级线性自抗扰(ADRC)的四旋翼无人机姿态控制器设计方法，并采用比例-积分-速度(PIV)控制设计位置控制器，实现四旋翼无人机的轨迹跟踪控制。对于姿态控制系统，通过对俯仰、滚转和偏航3个通道设计线性扩张状态观测器(LESO),对系统内部不确定性与外部扰动进行实时观测与补偿。对于位置控制系统，采用PIV控制算法设计控制器，完成平移变量的稳定跟踪控制。对所涉及的串级自抗扰姿态控制器的稳定性进行了分析说明。最后，在Quanser飞行控制实验平台中进行轨迹跟踪实验，验证了所提方法的有效性。

• 单位
  自动化学院; 天津中德应用技术大学; 天津理工大学