基于改进ESO的四旋翼姿态自抗扰控制器设计

作     者：杨文奇 卢建华 姜旭 王元鑫 YANG Wenqi;LU Jianhua;JIANG Xu;WANG Yuanxin

作者机构：海军航空大学航空基础学院山东烟台264000 海军航空大学青岛校区山东青岛266000 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2022年第44卷第12期

页      面：3792-3799页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：青年科学基金(61903374)资助课题。 

主　　题：四旋翼无人机 扩张状态观测器 自抗扰控制 galn函数 

摘      要：针对四旋翼无人机姿态自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)系统在姿态角测量反馈信号受传感器噪声污染时,基于传统非线性非光滑fal函数的扩张状态观测器(extended state observer,ESO)观测精度不足的问题,构建了一种新型非线性光滑galn函数以重新设计ESO,并利用Matlab/Simulink仿真软件进行性能验证。仿真结果表明:与传统fal函数相比,本文构建的galn函数为光滑且具有更好的收敛性,更能体现“大误差小增益的工程思想;基于galn函数设计的改进型ESO具有更强的误差跟随能力;采用改进型ESO设计的四旋翼姿态ADRC系统具有更好的跟踪能力和抗干扰能力。