欠驱动四旋翼无人飞行器的滑模控制

作     者：王璐 李光春 王兆龙 焦斌 WANG Lu;LI Guangchun;WANG Zhaolong;JIAO Bin

作者机构：哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2012年第33卷第10期

页      面：1248-1253页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0827[工学-核科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61001154) 对俄国际合作项目(2010DFR80140) 中央高校基础业务费基金资助项目(HEUCF041210) 

主　　题：Quadrotor UAV 滑模控制 欠驱动系统 简化模型 系统解耦 

摘      要：针对六自由度欠驱动四旋翼无人飞行器(Quadrotor UAV)受控模型的复杂非线性问题,提出了一种系统简化方法,并基于简化后的模型设计了滑模控制器,实现了对复杂模型的非线性控制.首先,对Quadrotor UAV模型进行简化处理,从而可将系统解耦为完整驱动部分和欠驱动部分;进而,通过定义一个广义滑动流形实现欠驱动部分的滑模控制器设计;最后,利用Lyapunov理论证明了系统欠驱动部分的稳定性.仿真分析表明,本文提出的控制方法能够有效实现Quadrotor UAV的控制,且与经典PID控制方法相比,具有对外界扰动更强的鲁棒性.