基于变权重变异鸽群优化的无人机空中加油自抗扰控制器设计

作     者：费伦 段海滨 徐小斌 鲍瑞 孙永斌 FEI Lun;DUAN Haibin;XU Xiaobin;BAO Rui;SUN Yongbin

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 鹏城实验室深圳518000 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2020年第41卷第1期

页      面：256-265页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(91648205,61425008) 航空科学基金(20185851022) 

主　　题：空中加油 变权重变异鸽群优化算法 自抗扰控制 参数整定 姿态控制 

摘      要：针对空中加油过程中的受油机模型建模误差和强扰动以及自抗扰控制器(ADRC)人工参数整定难的问题,提出了一种基于变权重变异鸽群优化(VWMPIO)算法的无人机自抗扰控制器优化算法。首先,给出了六自由度无人机(UAV)模型,基于自抗扰控制结构设计了一种受油机的姿态控制器,在此基础上用所提出的变权重变异鸽群优化算法整定了自抗扰控制器参数。随后,将变权重变异鸽群优化与其他基本鸽群优化算法、粒子群优化算法进行了实验对比,并从控制性能和抗噪声性能的角度对自抗扰控制器和传统的比例-微分-积分(PID)控制器进行了仿真对比。实验结果表明所提算法能提高复杂态势环境下无人机空中加油的控制精度和扰动抑制性能。