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题名四旋翼无人机吊挂飞行减摆控制
被引量：3
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作者
刘肩山
唐毅
谢志明
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机构
湖南省飞机维修工程技术研究中心
长沙航空职业技术学院
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出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2023年第8期74-79,95,共7页
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基金
湖南省自然科学基金联合基金项目(2019JJ70029)
湖南省教育厅科学研究项目(22C1401)。
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文摘
针对四旋翼无人机吊挂飞行系统存在模型偏差及外界干扰带来的位置跟踪和减摆控制难的问题,提出了一种基于补偿函数观测器的非线性控制方法。首先,建立了四旋翼无人机吊挂飞行系统动力学模型,并设计了补偿函数观测器对未建模动态和未知扰动进行观测;然后,针对系统参考输入跟踪误差约束,构建了障碍Lyapunov函数来设计反步控制器,并在控制器中引入补偿函数观测器的估计值对系统总扰动进行补偿,保证了无人机位置误差和负载摆角在约束范围内变化,使系统能够达到预期控制效果。Lyapunov稳定性分析证明了闭环系统的稳定性、位置误差的收敛和摆动的抑制。仿真结果表明,设计的控制器在对无人机位置精确控制的同时,能有效抑制吊挂负载的摆动。
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关键词
四旋翼无人机
吊挂飞行系统
补偿函数观测器
障碍Lyapunov函数
反步控制器
减摆控制
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Keywords
quadrotor UAV
slung-load flight system
compensation function observer
barrier Lyapunov function
backstepping controller
anti-swing control
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分类号
TP273.1
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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