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基于RBF网络的四旋翼无人机姿态鲁棒自适应反步滑模控制 被引量:3
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作者 刘金华 王远 +1 位作者 张智轩 李涛 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期36-42,共7页
针对存在干扰的四旋翼无人机姿态系统,设计了一种RBF网络鲁棒自适应反步滑模控制器.在反步滑模控制的基础上,通过RBF网络逼近和补偿标称控制律,采用神经网络最小参数学习法,取神经网络的权值上界估计作为神经网络的估计值,通过设计参数... 针对存在干扰的四旋翼无人机姿态系统,设计了一种RBF网络鲁棒自适应反步滑模控制器.在反步滑模控制的基础上,通过RBF网络逼近和补偿标称控制律,采用神经网络最小参数学习法,取神经网络的权值上界估计作为神经网络的估计值,通过设计参数估计自适应律来代替神经网络权值的调整,并用Lyapunov理论证明系统的稳定性.仿真结果表明:该方法相比反步滑模控制方法,在有干扰的情况下,有更短的调节时间,更好的跟踪精度,验证了本方法具有更好的抗干扰性和鲁棒性. 展开更多
关键词 无人机 姿态控制 反步滑模控制 RBF神经网络 鲁棒自适应控制
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基于IBSA的四旋翼无人机ADRC参数优化
2
作者 陈城 刘云平 +2 位作者 鲁倍辰 王爽 方卫华 《控制工程》 北大核心 2025年第3期535-544,共10页
针对多变量和强耦合的四旋翼无人机自抗扰控制器的参数多且难以整定优化等问题,提出了一种改进鸟群算法来整定优化四旋翼无人机自抗扰控制器的参数。首先,采用欧拉-庞卡莱方程建立模块化的符号数学模型,以提高四旋翼无人机的建模效率。... 针对多变量和强耦合的四旋翼无人机自抗扰控制器的参数多且难以整定优化等问题,提出了一种改进鸟群算法来整定优化四旋翼无人机自抗扰控制器的参数。首先,采用欧拉-庞卡莱方程建立模块化的符号数学模型,以提高四旋翼无人机的建模效率。其次,基于所建立的符号数学模型对其进行参数化。然后,将经典PID控制算法、自抗扰控制器算法、基于粒子群优化的自抗扰控制器参数优化算法以及基于改进鸟群算法的自抗扰控制器参数优化算法在四旋翼无人机的姿态稳定性、跟踪稳定性以及抗干扰稳定性等方面分别进行比较分析。最后,结果表明,基于改进鸟群算法的自抗扰控制器参数整定优化算法具有抗干扰性强、收敛速度快以及鲁棒性好等优势。 展开更多
关键词 无人机 鸟群算法 自抗扰控制器 稳定性
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预定性能约束下的四旋翼无人机固定时间控制
3
作者 呼忠权 华长春 +2 位作者 张柳柳 陈健楠 张聪 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1216-1226,共11页
针对速度信息不可测和未知时变扰动下的四旋翼无人轨迹跟踪控制问题,本文提出了基于固定时间扩张状态观测器的预定性能控制策略.首先,通过设计固定时间扩张状态观测器实现速度和未知时变扰动的精准观测,减少了控制器设计时对系统模型的... 针对速度信息不可测和未知时变扰动下的四旋翼无人轨迹跟踪控制问题,本文提出了基于固定时间扩张状态观测器的预定性能控制策略.首先,通过设计固定时间扩张状态观测器实现速度和未知时变扰动的精准观测,减少了控制器设计时对系统模型的依赖;其次,通过引入时变约束函数和固定时间控制方法,实现系统暂稳态过程约束与固定时间轨迹跟踪;进而,通过李雅普诺夫方法证明了所设计的观测器和控制器能够保证系统固定时间稳定;最后,通过数值实例仿真和实验验证了所设计方法的有效性和实用性. 展开更多
关键词 无人机 扩张状态观测器 滑模控制 固定时间 预定性能
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四旋翼无人机预设性能自适应反步滑模控制
4
作者 杨侠 刘相龙 +2 位作者 戴德山 吴艳阳 邓雄 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第8期274-282,共9页
针对四旋翼无人机轨迹跟踪中的动力学不确定性和外界干扰问题,研究提出了一种新型快速终端自适应反步滑模控制算法。该算法通过引入预设性能函数将原受限误差转换为无约束形式,结合反步法与滑模控制,设计快速终端滑模面,实现系统状态快... 针对四旋翼无人机轨迹跟踪中的动力学不确定性和外界干扰问题,研究提出了一种新型快速终端自适应反步滑模控制算法。该算法通过引入预设性能函数将原受限误差转换为无约束形式,结合反步法与滑模控制,设计快速终端滑模面,实现系统状态快速收敛。同时,采用分段变速趋近律提升系统轨迹跟踪的收敛速度和精度。为解决集总扰动问题,设计自适应RBF神经网络补偿器。仿真结果表明,该算法较其他方法RMSE降低15.6%~53.7%,SDTE减少29.2%~44.2%。验证结果表明,该算法在跟踪性能与控制品质上有很大的优越性,并且能有效应对集总扰动,为旋翼无人机智能化发展提供坚实的理论研究基础和重要借鉴。 展开更多
关键词 无人机 预设性能控制 反步控制 滑模控制 RBF神经网络 轨迹跟踪
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基于定向探索树算法的四旋翼无人机路径规划
5
作者 胡世军 刘海亮 +1 位作者 王兵雷 苏文科 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期311-324,共14页
针对四旋翼无人机在复杂环境中进行路径规划时,RRT存在规划成功率低、收敛速度慢、路径次优等问题,提出一种定向探索树算法。使用定向采样策略,以提高树扩展的方向性,通过引入自适应目标调整策略和枝条扩展策略,使树能够快速向目标点扩... 针对四旋翼无人机在复杂环境中进行路径规划时,RRT存在规划成功率低、收敛速度慢、路径次优等问题,提出一种定向探索树算法。使用定向采样策略,以提高树扩展的方向性,通过引入自适应目标调整策略和枝条扩展策略,使树能够快速向目标点扩展的同时又能够避开障碍物。通过剪枝处理去除初始路径中的允余点,再对剪枝处理后的路径进行航迹修正和平滑处理,得到最优航线。仿真结果表明:所提算法在所有的测试中都是成功的。与传统RRT和改进RRT算法相比,在多障碍物环境中,规划时间缩短了91.9%和67%,路径长度缩短了37%和6%;在狭窄环境中,规划时间缩短了88.3%和70%,路径长度缩短了36%和5.6%。 展开更多
关键词 定向采样 自适应目标 剪枝优化 平滑处理 无人机
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基于改进PSO和分数阶滑模的四旋翼无人机轨迹跟踪
6
作者 邵克勇 栗铭雪 +1 位作者 刘家鑫 王炳淇 《兵工自动化》 北大核心 2025年第9期102-107,共6页
针对四旋翼无人机系统强耦合、非线性导致期望轨迹难以精准跟踪的问题,设计一种结合改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和分数阶积分滑模的控制器。采用滑模控制法设计姿态内环和位置外环控制器,选取控制器输出和跟踪... 针对四旋翼无人机系统强耦合、非线性导致期望轨迹难以精准跟踪的问题,设计一种结合改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和分数阶积分滑模的控制器。采用滑模控制法设计姿态内环和位置外环控制器,选取控制器输出和跟踪误差的函数作为优化目标函数;为改善系统中高频抖振问题,引入分数阶指数趋近律来提高控制效果,并给出了系统能够有限时间稳定的充分条件;针对滑模参数和误差系数难整定问题,采用PSO算法优化了滑模参数,加快了收敛速度。Matlab仿真结果表明,该控制器能较好地满足四旋翼轨迹跟踪控制的需求。 展开更多
关键词 粒子群算法 无人机 轨迹跟踪 滑模控制
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多四旋翼无人机分布式编队自适应容错控制
7
作者 王君 骆明敏 《电光与控制》 北大核心 2025年第5期7-13,共7页
针对四旋翼无人机编队面临的外部干扰和执行器故障等问题,提出一种自适应屏障函数快速终端滑模控制(ABFFTSMC)算法。首先,设计分布式编队控制方法,基于四旋翼无人机之间的无向固定通信拓扑结构,仅用邻近无人机的信息便可实现通信交流,... 针对四旋翼无人机编队面临的外部干扰和执行器故障等问题,提出一种自适应屏障函数快速终端滑模控制(ABFFTSMC)算法。首先,设计分布式编队控制方法,基于四旋翼无人机之间的无向固定通信拓扑结构,仅用邻近无人机的信息便可实现通信交流,降低对全局数据的需求,减少通信带宽的压力。然后,设计自适应屏障函数的快速终端滑模控制器,采用可变增益来补偿干扰和故障,实现跟踪误差在有限时间内收敛至零。仿真结果表明,在外部干扰和执行器故障的情况下,该算法能够大大提高多四旋翼无人机编队的容错性能。 展开更多
关键词 无人机 执行器故障 分布式编队控制 自适应屏障函数 快速终端滑模控制
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多四旋翼无人机的分布式容错编队跟踪控制
8
作者 王君 李昂 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第7期1333-1344,共12页
针对有向通信拓扑下的四旋翼无人机编队在飞行过程中易受到空气阻力、外部干扰、执行器故障等不确定因素影响的问题,提出了一种自适应非奇异快速终端滑模控制策略来提高四旋翼无人机编队系统性能.该策略主要利用自适应参数调整方法改进... 针对有向通信拓扑下的四旋翼无人机编队在飞行过程中易受到空气阻力、外部干扰、执行器故障等不确定因素影响的问题,提出了一种自适应非奇异快速终端滑模控制策略来提高四旋翼无人机编队系统性能.该策略主要利用自适应参数调整方法改进非奇异快速终端滑模控制器,能够有效的估计出未知集总扰动的上界,保证滑模面到达平衡点,确保跟踪误差在有限时间内收敛于0.其次,根据长-僚机结构,设计分布式编队控制器,使僚机仅需邻居状态信息则可实现通信,减少对全局及长机信息的依赖.此外,基于Lyapunov稳定性理论对四旋翼无人机编队系统进行了分析,证明该算法能使多无人机编队跟踪误差收敛于0.最后,通过对比仿真实验结果表明,本文控制算法对存在外部干扰和执行器故障的情况下,多四旋翼无人机编队具有较好的容错性能. 展开更多
关键词 有向通信拓扑结构 自适应非奇异快速终端滑模控制 无人机 分布式编队控制器 执行器故障
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基于扭量的四旋翼无人机位姿一体化建模与控制 被引量:2
9
作者 周嘉星 陈炜 +3 位作者 陈祥 李青 邓逸凡 陈榆豪 《电光与控制》 北大核心 2025年第4期8-16,共9页
传统四旋翼无人机采用对偶四元数描述方法实现位姿一体化建模。但对偶四元数需满足归一化约束,并存在参数冗余问题。针对上述问题,提出了一种基于扭量的位姿一体化建模方法,该方法仅用六参数描述位姿运动,避免了归一化约束,且不存在参... 传统四旋翼无人机采用对偶四元数描述方法实现位姿一体化建模。但对偶四元数需满足归一化约束,并存在参数冗余问题。针对上述问题,提出了一种基于扭量的位姿一体化建模方法,该方法仅用六参数描述位姿运动,避免了归一化约束,且不存在参数冗余。为提高四旋翼无人机的鲁棒性与控制性能,基于滑模理论提出了扭量框架下的位姿一体化控制器。该四旋翼无人机系统的稳定性由Lyapunov理论与LaSalle不变集原理证明。最后通过仿真验证了基于扭量的位姿一体化建模的准确性及扭量框架下滑模变结构控制器的有效性与鲁棒性。 展开更多
关键词 无人机 位姿一体化 扭量 对偶元数 滑模理论
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四旋翼无人机吊挂主动消摆控制系统设计 被引量:1
10
作者 朱梓悦 苟益鹏 +2 位作者 张梁山 储开斌 龚春英 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期37-41,共5页
为了抑制四旋翼无人机在吊挂运输过程中的负载摆动,设计了一个主动消摆控制系统,以提高四旋翼无人机吊挂稳定性。由姿态测量模块的测量数据得到无人机姿态高精度估计,将解算后的结果作为控制系统的输入;在动力学和运动学模型的基础上建... 为了抑制四旋翼无人机在吊挂运输过程中的负载摆动,设计了一个主动消摆控制系统,以提高四旋翼无人机吊挂稳定性。由姿态测量模块的测量数据得到无人机姿态高精度估计,将解算后的结果作为控制系统的输入;在动力学和运动学模型的基础上建立吊挂系统模型,并提出变系数比例-积分-微分(PID)控制算法。最后,搭建了基于四旋翼无人机吊挂主动消摆控制系统的硬件平台,设计了主控模块、姿态测量模块、电源模块、电动机驱动模块。变系数PID控制和传统PID控制下的摆动抑制对比实验结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 无人机 吊挂 控制系统 变系数比例-积分-微分控制
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基于深度强化学习的四旋翼无人机姿态控制 被引量:2
11
作者 赵军 何家政 +2 位作者 孙冰寒 赵会杰 蒙志君 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第3期284-292,300,共10页
稳定的飞行控制系统是无人机完成各种飞行任务的关键。聚焦于四旋翼无人机的底层姿态控制,针对广泛使用的比例-积分-微分(PID)控制器存在的快速响应能力差、超调大的问题,提出一种基于深度强化学习的四旋翼无人机姿态控制方法。构建了基... 稳定的飞行控制系统是无人机完成各种飞行任务的关键。聚焦于四旋翼无人机的底层姿态控制,针对广泛使用的比例-积分-微分(PID)控制器存在的快速响应能力差、超调大的问题,提出一种基于深度强化学习的四旋翼无人机姿态控制方法。构建了基于Gazebo仿真环境的电子样机模型,并对角速度控制任务进行了马尔可夫决策建模,使用近端策略优化(PPO)算法,完成了四旋翼无人机角速度控制任务。实验结果表明,PPO控制器能对信号变化做出更快响应,同时有更小的超调,其平均上升时间较PID减少了55.4%,调节时间减少了56.7%,超调减少了47.8%,验证了基于深度强化学习的四旋翼无人机姿态控制器的快速性和稳定性。 展开更多
关键词 无人机 姿态控制 深度强化学习 近端策略优化
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四旋翼无人机编队飞行分布式姿态协同控制 被引量:1
12
作者 王宇翔 陈龙胜 +2 位作者 许海涛 金飞宇 石童昕 《电光与控制》 北大核心 2025年第3期33-41,共9页
针对一类具有动态干扰和输入饱和受限的四旋翼无人机编队飞行系统,在有向通信拓扑下研究其姿态跟踪协同控制问题。首先,建立四旋翼无人机编队飞行姿态系统动力学模型,并构造辅助抗饱和系统解决无人机执行机构输入饱和受限的问题;其次,... 针对一类具有动态干扰和输入饱和受限的四旋翼无人机编队飞行系统,在有向通信拓扑下研究其姿态跟踪协同控制问题。首先,建立四旋翼无人机编队飞行姿态系统动力学模型,并构造辅助抗饱和系统解决无人机执行机构输入饱和受限的问题;其次,设计一种基于高阶滑模微分器的有限时间干扰观测器对时变动态干扰进行补偿;最后,基于反步法和多智能体一致性理论为四旋翼无人机编队飞行设计姿态跟踪协同控制器,并基于Lyapunov稳定理论证明了闭环系统的有界稳定。仿真实验结果证明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无人机 编队飞行 输入饱和 干扰抑制 分布式协同控制
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基于神经网络的四旋翼无人机环绕跟踪控制 被引量:1
13
作者 谭华 曹志斌 孙山林 《现代电子技术》 北大核心 2025年第5期135-141,共7页
针对参数不确定性和外部环境干扰影响下的四旋翼无人机目标跟踪问题,提出一种基于神经网络的四旋翼无人机目标环绕跟踪控制方法,并设计了具有三级闭环控制结构的四旋翼无人机目标环绕跟踪抗干扰控制器。根据四旋翼无人机的运动/动力学... 针对参数不确定性和外部环境干扰影响下的四旋翼无人机目标跟踪问题,提出一种基于神经网络的四旋翼无人机目标环绕跟踪控制方法,并设计了具有三级闭环控制结构的四旋翼无人机目标环绕跟踪抗干扰控制器。根据四旋翼无人机的运动/动力学模型和跟踪目标对应的坐标建立无人机目标跟踪基本模型。结合导航向量场原理并引入四旋翼无人机位置信息反馈回路,构建基于导航向量场的动态反馈控制器。同时,为了消除四旋翼无人机位置环和姿态环受到的集总扰动影响,引入基于最小参数学习的自适应神经网络干扰观测器进行在线估计与补偿,以构建基于神经网络干扰观测器的轨迹和姿态跟踪控制器。通过仿真验证了该控制方法的有效性,仿真结果表明该控制方法能有效地实现四旋翼无人机对目标的环绕跟踪,而且具有较强的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 无人机 神经网络 目标跟踪 环绕控制 动态反馈 导航向量场
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基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法
14
作者 欧阳权 徐罗旻 +3 位作者 杨继阳 薛雅丽 丛玉华 吕建威 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能... 在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能耗间耦合关系;其次,基于此模型,将考虑能耗优化的航迹规划问题转化为带约束的连续时间优化问题;最后,设计了分段式高斯伪谱法求解出优化航迹,其中通过滑动选取优化子区间的方法,在航点数量较多的复杂飞行任务中有效缩短了计算时间,同时提升了轨迹的平滑性和航点跟踪准确性。仿真和实验结果表明,与传统定航点飞行相比,所提算法能大幅降低飞行能耗,与常用优化算法相比,所提算法在保证能耗优化效果的同时,所需计算时间更短,航点跟踪精度更高。 展开更多
关键词 无人机 能耗优化 航迹规划 分段式高斯伪谱法
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基于有限时间四旋翼无人机输入饱和鲁棒轨迹跟踪控制
15
作者 赵灵远 阎坤 +2 位作者 马天力 陈超波 高嵩 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第2期295-304,共10页
考虑到四旋翼无人机在飞行中因输入饱和、外部干扰、自身参数不确定性和系统的未建模动态等引起的轨迹跟踪误差较大或难以控制问题,提出了一种基于有限时间输入饱和鲁棒轨迹跟踪控制方法。针对外部干扰,采用非线性干扰观测器对其进行实... 考虑到四旋翼无人机在飞行中因输入饱和、外部干扰、自身参数不确定性和系统的未建模动态等引起的轨迹跟踪误差较大或难以控制问题,提出了一种基于有限时间输入饱和鲁棒轨迹跟踪控制方法。针对外部干扰,采用非线性干扰观测器对其进行实时估计;针对系统自身参数不确定性,采用神经网络对其进行逼近处理;针对系统中的输入饱和,采用辅助系统进行处理;在位姿控制回路基于反步法设计有限时间控制器对系统进行控制。根据Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的所有误差信号有界且收敛。仿真实验表明所提出的控制算法能够保证四旋翼无人机在有限时间对轨迹的精确跟踪,并且具备较强的鲁棒性能。 展开更多
关键词 无人机 神经网络 有限时间 干扰观测器 输入饱和 轨迹跟踪
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时变的陀螺仪偏差下四旋翼无人机有限时间姿态跟踪控制
16
作者 付桃 朱文武 都海波 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第10期2084-2089,共6页
本文主要研究了时变的陀螺仪偏差下四旋翼无人机的有限时间姿态跟踪控制问题.首先,利用陀螺仪测量模型,建立带陀螺仪偏差的四旋翼无人机姿态控制模型;然后,根据可测量的姿态信息,利用超螺旋滑模观测技术,设计一种有限时间陀螺仪观测器... 本文主要研究了时变的陀螺仪偏差下四旋翼无人机的有限时间姿态跟踪控制问题.首先,利用陀螺仪测量模型,建立带陀螺仪偏差的四旋翼无人机姿态控制模型;然后,根据可测量的姿态信息,利用超螺旋滑模观测技术,设计一种有限时间陀螺仪观测器估计未知偏差;接着,将偏差估计值引入滑模面设计,再利用积分终端滑模技术,设计一种有限时间姿态跟踪控制器.严格的理论分析证明,在陀螺仪偏差存在的情况下,实际姿态可以在有限时间内跟踪上期望姿态;最后,搭建四旋翼姿态测试平台,通过实验对比验证所提方法的有效性. 展开更多
关键词 无人机 陀螺仪偏差 姿态跟踪 有限时间控制
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四旋翼无人机INDI容错控制稳定性分析与仿真 被引量:1
17
作者 吴金遥 赵金星 +1 位作者 李晨 吴文浩 《农业装备与车辆工程》 2025年第2期107-112,共6页
四旋翼无人机的执行机构一旦发生故障就易发生坠毁,导致重大经济损失并对地面行人的安全构成严重威胁。为此,应用增量式非线性动态逆INDI实现无人机的容错控制,分析INDI控制器在空气动力学扰动下的稳定性,并通过搭建仿真平台对控制器的... 四旋翼无人机的执行机构一旦发生故障就易发生坠毁,导致重大经济损失并对地面行人的安全构成严重威胁。为此,应用增量式非线性动态逆INDI实现无人机的容错控制,分析INDI控制器在空气动力学扰动下的稳定性,并通过搭建仿真平台对控制器的性能进行半物理仿真测试。结果表明,INDI容错控制在执行器故障和有空气动力学扰动情况下仍然能够悬停和跟踪期望轨迹,从而避免坠毁和人员伤亡。基于INDI的无人机容错控制和稳定性分析,以及所构建的无人机控制半物理仿真,可以为无人机控制算法研究和验证方法提供参考。 展开更多
关键词 无人机 增量非线性动态逆 空气动力学扰动 稳定性分析 半物理仿真
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基于无差扰动跟踪ESO的四旋翼无人机串级线性自抗扰控制
18
作者 韩月 常哲 +3 位作者 李文 陈佳雨 原梅妮 陈鹏云 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期106-115,共10页
针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题,设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制,实现系统的无差扰动跟踪和估计,并采用Levant微分器精确提取... 针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题,设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制,实现系统的无差扰动跟踪和估计,并采用Levant微分器精确提取控制器输入信号。采用串级控制策略将姿态控制分解为串级双回路控制结构,即角速度控制为内环,角度控制为外环,从而提高了控制器的抗干扰能力和鲁棒性。基于半物理仿真环境,对不同干扰条件下的姿态控制效果进行仿真测试。结果表明,本文所设计的控制器具有较高的控制精度和稳定性,能够满足四旋翼无人机姿态控制的要求。 展开更多
关键词 无人机 姿态控制 线性自抗扰控制 串级控制策略 改进扩张状态观测器 半物理仿真
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基于模糊熵-云模型的四旋翼无人机多目标路径规划
19
作者 黄卫华 边琳 《高技术通讯》 北大核心 2025年第7期760-766,共7页
针对四旋翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)多目标路径规划中不确定性信息的模糊性、随机性及权值分配问题,提出了一种基于模糊熵-云模型的多目标路径规划算法。首先,选取路径长度、转角和及总危险度为优化指标,构建无人机的多目... 针对四旋翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)多目标路径规划中不确定性信息的模糊性、随机性及权值分配问题,提出了一种基于模糊熵-云模型的多目标路径规划算法。首先,选取路径长度、转角和及总危险度为优化指标,构建无人机的多目标路径规划模型;然后,采用模糊熵表示多目标优化模型的组合权值,并由云模型定义隶属函数描述各子目标的不确定性;最后,采用粒子群优化算法实现多目标函数的权值分配。仿真结果表明,所设计的算法实现了四旋翼无人机低能耗、高效率及高安全性的多目标路径规划。 展开更多
关键词 无人机 路径规划 多目标优化 模糊熵 云模型
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负载突变四旋翼无人机抗风扰自适应滑模控制
20
作者 李谋远 吴功平 +1 位作者 何文山 周书杰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期39-45,共7页
针对四旋翼无人机飞行过程中载荷质量突然变化和外部随机风载荷引起飞行稳定性差的问题,提出一种基于自适应反步法的抗扰动控制算法。通过建立四旋翼无人机和随机风载荷的力学模型,采用位置和姿态双闭环控制解耦四旋翼无人机欠驱动和强... 针对四旋翼无人机飞行过程中载荷质量突然变化和外部随机风载荷引起飞行稳定性差的问题,提出一种基于自适应反步法的抗扰动控制算法。通过建立四旋翼无人机和随机风载荷的力学模型,采用位置和姿态双闭环控制解耦四旋翼无人机欠驱动和强耦合特性。内环采用自适应反步控制算法在负载质量不确定条件下系统姿态能够全局跟随期望姿态角,外环采用滑模控制抑制随机风载荷对轨迹跟踪的干扰,保证飞行的稳定性。内外环控制器均利用Lyapunov理论验证,仿真结果也论证了该控制算法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 无人机 风扰 负载突变 自适应滑模控制 轨迹跟踪
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