基于扰动观测器和指令滤波的四旋翼无人机姿态控制
作者机构：辽宁科技大学电子与信息工程学院 鞍钢股份有限公司设备工程部 鞍钢矿山机械制造有限公司
出 版 物：《系统仿真学报》 (Journal of System Simulation)
年 卷 期：2024年
核心收录：
学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程]
基 金：国家自然科学基金项目(61773072 61873024 U21A20483)
主 题：扰动观测器 有限时间 神经网络 指令滤波 四旋翼无人机 容错控制
摘 要：针对四旋翼无人机姿态跟踪控制问题， 提出了一种基于反步法的有限时间容错控制方案。其贡献为：设计一个有限时间神经网络扰动观测器， 它可以快速补偿执行器故障和外界扰动所引起的影响， 提高了系统的鲁棒性。同时， 引入一阶指令滤波器和补偿机制， 既能避免因对虚拟控制律求导引起的复杂计算问题， 也能消除滤波误差的影响。此外， 选择双曲正切函数作为输入转矩的约束函数， 既限制了输入信号过大也避免了控制器设计中存在的奇异问题。最后， 分别进行了数值仿真和实物平台实验， 结果均充分证明了所提方案的有效性和可行性。
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