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不确定四旋翼飞行器系统的滑模鲁棒控制
1
作者 于涛 苗志鑫 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期34-44,61,共12页
针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。... 针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。采用一种连续的自适应一阶滑模干扰估计器在线逼近各子系统的不确定性因素,并使用一种能够动态适应滑动面变化的二相组合函数趋近律,依次设计全驱动子系统和欠驱动子系统的滑模控制量。从理论上分析了闭环控制系统的稳定性和控制系统滑动面的收敛时间,仿真测试结果验证了所提出的滑模控制策略的鲁棒控制性能和控制器抖动削弱能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模鲁棒控制 二相组合函数趋近律 自适应一阶滑模干扰估计器 抖动削弱
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基于离线强化学习的四旋翼飞行器姿态控制
2
作者 郝禹哲 王振雷 +1 位作者 王昕 刘天波 《控制工程》 北大核心 2025年第8期1395-1404,共10页
针对四旋翼飞行器的姿态控制与目标导航问题,提出了一种基于离线强化学习的控制和目标导航算法。首先,对TD3BC(twin delayed deep deterministic behavioral cloning)算法进行改进,以变分自编码器抽样动作的Q值作为基准,只将数据集中具... 针对四旋翼飞行器的姿态控制与目标导航问题,提出了一种基于离线强化学习的控制和目标导航算法。首先,对TD3BC(twin delayed deep deterministic behavioral cloning)算法进行改进,以变分自编码器抽样动作的Q值作为基准,只将数据集中具有较高Q值的动作作为约束添加到策略网络的损失函数中,降低了行为克隆项的约束强度,避免了低质量数据训练导致最优动作偏移。然后,基于Mujoco仿真平台构建了四旋翼飞行器的仿真环境,实现离线条件下Q网络与策略网络的训练,并对比了3种强化学习算法在姿态控制和目标导航任务下的效果。仿真结果表明,所提出的算法不仅能够有效地控制飞行器的姿态,还能用较短的飞行轨迹达到导航目标,具有较好的故障容错能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 离线强化学习 外延误差 姿态控制
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四旋翼飞行器预定时间自适应轨迹跟踪控制
3
作者 朱官超 崔国增 +1 位作者 马倩 李泽 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期601-608,共8页
针对具有外部扰动和动态不确定性的四旋翼飞行器,本文提出了基于指令滤波反步法的预定时间自适应轨迹跟踪控制方案.通过引入指令滤波和构建非光滑误差补偿机制,有效地解决了“复杂性爆炸”的问题,并且在预定的时间内移除了滤波误差对系... 针对具有外部扰动和动态不确定性的四旋翼飞行器,本文提出了基于指令滤波反步法的预定时间自适应轨迹跟踪控制方案.通过引入指令滤波和构建非光滑误差补偿机制,有效地解决了“复杂性爆炸”的问题,并且在预定的时间内移除了滤波误差对系统性能的影响.所提出的预定时间自适应轨迹跟踪控制方案保证了闭环系统实际预定时间稳定,且闭环信号是预定时间有界的.通过调整控制参数,可以使得位置和姿态跟踪误差在预定的时间内收敛到原点附近的邻域内.最后,通过仿真算例验证了所提出的预定时间控制算法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 预定时间控制 指令滤波反步法
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基于自适应超螺旋滑模的四旋翼飞行器控制系统设计
4
作者 张继伟 蹇开林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期105-116,共12页
为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制... 为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制系统。首先,将飞行器的控制系统分为外环位置控制和内环姿态控制2个部分,内外环均采用超螺旋滑模控制方法,以减弱传统滑模控制中的抖振。针对飞行过程中可能遇到的未知干扰,引入干扰自适应律对控制输入进行补偿,确保在低控制增益下系统的稳定性,进一步减弱抖振。最后,使用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制系统进行了稳定性证明,并通过Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明,该控制系统不仅具有良好的鲁棒性、控制精度及轨迹跟踪性能,还能够有效抑制系统的抖振。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环结构 超螺旋滑模控制 自适应控制
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基于Qball-X4的四旋翼飞行器自适应控制
5
作者 张叶 钟诚 王云涵 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期1512-1521,共10页
为实现四旋翼飞行器的精确轨迹跟踪控制,提出了一种基于神经网络逼近器的复合式自适应动态面量化控制方案。该方案主要贡献:①实现了自适应神经网络的量化控制,有效地缓解了量化器引起的强非线性,提高了四旋翼飞行器实时控制系统控制精... 为实现四旋翼飞行器的精确轨迹跟踪控制,提出了一种基于神经网络逼近器的复合式自适应动态面量化控制方案。该方案主要贡献:①实现了自适应神经网络的量化控制,有效地缓解了量化器引起的强非线性,提高了四旋翼飞行器实时控制系统控制精度;②将自适应神经网络动态面控制技术应用于欠驱动四旋翼飞行器的控制系统中,克服了传统反推方法中的“微分爆炸”问题,并获得了跟踪性能的L∞范数。最后,在Qball-X4四旋翼飞行器运动控制平台上进行了实验,验证了所提控制方案的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 自适应量化控制 动态面控制
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四旋翼飞行器的RBF神经网络鲁棒自适应控制 被引量：1
6
作者 马振伟 白浩 +1 位作者 陈洪波 王劲博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1620-1628,共9页
针对具有模型不确定性和有界外部扰动的四旋翼飞行器,提出了一种基于径向基函数神经网络的鲁棒自适应全局控制方法(RRAC)。所提方法结合了神经网络控制对未知非线性的强拟合能力和鲁棒控制的全局稳定性,解决了神经网络控制仅能实现半全... 针对具有模型不确定性和有界外部扰动的四旋翼飞行器,提出了一种基于径向基函数神经网络的鲁棒自适应全局控制方法(RRAC)。所提方法结合了神经网络控制对未知非线性的强拟合能力和鲁棒控制的全局稳定性,解决了神经网络控制仅能实现半全局一致最终有界的问题,实现了控制精度和鲁棒性的双重提升。所设计的控制器由在近似域内工作的神经网络控制器和在近似域外工作的鲁棒控制器组成。引入一种新型切换函数来实现两者之间的平滑切换,以保证闭环系统的所有信号是全局一致最终有界的。利用Lyapunov函数和Barbalat引理严格证明了非线性四旋翼飞行器系统的稳定性。仿真表明,所设计的控制器在模型不确定性和有界外部扰动下对参考轨迹依旧保持良好的跟踪性能,且跟踪误差趋近于零。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 RBF神经网络 鲁棒自适应控制 平滑切换函数 全局一致最终有界
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基于迭代故障估计的四旋翼飞行器轨迹跟踪
7
作者 孔前 孙凯彪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期2250-2255,共6页
针对四旋翼飞行器飞行过程中转子发生故障的问题,设计了一种基于迭代故障估计的控制策略,实现了对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制。首先,分析了四旋翼飞行器转子故障对控制信号的影响,在考虑外界干扰的情况下建立了转子故障状态下的四旋翼... 针对四旋翼飞行器飞行过程中转子发生故障的问题,设计了一种基于迭代故障估计的控制策略,实现了对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制。首先,分析了四旋翼飞行器转子故障对控制信号的影响,在考虑外界干扰的情况下建立了转子故障状态下的四旋翼飞行器运动学模型。其次,依据迭代学习控制原理设计了一种迭代故障估计器,实现了对故障信号的估计与补偿,结合积分滑模方法实现了对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制,并运用李雅普诺夫理论证明了系统的稳定性。最后,通过对四旋翼飞行器进行仿真实验,验证了所设计的控制策略的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 迭代学习控制 转子故障 轨迹跟踪
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基于GWO-PSO算法的四旋翼飞行器LADRC参数整定
8
作者 赵志伟 赵犇 +2 位作者 葛超 王蕾 么洪波 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期135-140,共6页
针对线性自抗扰控制器参数整定繁琐的问题,提出了一种基于灰狼算法与粒子群算法联合改进(GWO-PSO)的控制器参数整定方法。将粒子群算法中的粒子种群替换为灰狼算法中的灰狼种群,提高其全局搜索能力;改进收敛因子使其以指数形式变化,提... 针对线性自抗扰控制器参数整定繁琐的问题,提出了一种基于灰狼算法与粒子群算法联合改进(GWO-PSO)的控制器参数整定方法。将粒子群算法中的粒子种群替换为灰狼算法中的灰狼种群,提高其全局搜索能力;改进收敛因子使其以指数形式变化,提高其寻优精度;在绝对误差积分准则(ITAE)的基础上改进适应度函数,使其与超调量和系统误差相关联,并根据线性自抗扰控制器控制的四旋翼飞行器模型特点,将控制器参数ω0、ωc和b0作为改进算法中的种群进行整定。仿真结果表明,经改进算法优化的控制器,能够满足控制系统的动态性能和稳态性能要求。 展开更多
关键词 线性自抗扰控制 灰狼算法与粒子群算法联合改进 参数整定 四旋翼飞行器
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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
9
作者 杨舒博 毛剑琳 +1 位作者 向凤红 徐峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系... 针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模控制 变指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 变论域
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基于改进fal函数的四旋翼无人机姿态运动控制
10
作者 刘文婧 陈腾宇 +1 位作者 湛春颖 王少锋 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2453-2460,共8页
对于四旋翼无人机在姿态上的运动控制,目前主要方法是对自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)系统的应用。针对此系统在处理具有传感器噪声的复杂干扰时,以往的fal函数设计在应用上仍有许多缺陷。扩张状态观测器(exte... 对于四旋翼无人机在姿态上的运动控制,目前主要方法是对自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)系统的应用。针对此系统在处理具有传感器噪声的复杂干扰时,以往的fal函数设计在应用上仍有许多缺陷。扩张状态观测器(extended state observer,ESO)在传统fal函数的作用下,其工作过程中存在观测的精度不足以及抖振发生率较高等问题。因此,在以往fal函数的基础上改进出了一种新型的非线性光滑tfal函数,并以此函数研究ESO,最后,将其他ADRC方法与此方法置于MATLAB/Simulink软件进行比较仿真,新设计的tfal函数表现出更好的收敛性。基于tfal设计的新型ESO,在误差估计和误差跟随性能上有着明显提升。同时相比于改进函数galn和传统函数fal,新型ESO下姿态自抗扰控制系统,其跟踪能力分别提升了2.3%和4%,抗干扰性能分别提升了50%和67%。 展开更多
关键词 tfal函数 四旋翼飞行器 姿态控制
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基于自适应神经网络补偿的四旋翼PID控制策略
11
作者 杜飞平 熊振宇 +1 位作者 廖飞 李婷 《兵工自动化》 北大核心 2025年第6期62-68,共7页
针对四旋翼飞行器在控制过程中的不确定性和外部扰动,提出一种自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)的控制策略。在外环位置控制器设计的前馈补偿比例微分(proportion derivative,PD)控制中融入了积分项,... 针对四旋翼飞行器在控制过程中的不确定性和外部扰动,提出一种自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)的控制策略。在外环位置控制器设计的前馈补偿比例微分(proportion derivative,PD)控制中融入了积分项,通过数学推导与仿真分析以消除系统稳态误差,同时提升跟踪精度。在内环姿态控制器设计中,采用自适应RBF神经网络对PID进行补偿性设计,经反复的算法优化与模型验证,构建出高效的控制器模型。基于所设计的四旋翼飞行器模型,结合所提控制策略进行仿真测试。实验结果表明:该方法能对系统所遭受的外部干扰进行高效自适应补偿,有效提升了系统的稳定性,表现出良好的控制能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环控制 自适应PID RBF神经网络
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微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术 被引量：200
12
作者 聂博文 马宏绪 +1 位作者 王剑 王建文 《电光与控制》 北大核心 2007年第6期113-117,共5页
微小型化是世界无人机发展的重要方向之一。对一种新颖的微小型四旋翼无人飞行器进行了介绍,综合了微小型四旋翼飞行器的概念和特性,然后主要从机构设计和飞行控制两方面介绍了世界微小型四旋翼飞行器的发展现状,详细叙述了小型四旋翼... 微小型化是世界无人机发展的重要方向之一。对一种新颖的微小型四旋翼无人飞行器进行了介绍,综合了微小型四旋翼飞行器的概念和特性,然后主要从机构设计和飞行控制两方面介绍了世界微小型四旋翼飞行器的发展现状,详细叙述了小型四旋翼飞行器的发展技术路线。在此基础之上,进一步分析了相关的关键技术问题,并对未来发展、应用前景作了展望。最后介绍了某微小型四旋翼飞行器研究进展情况。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 微小型无人机 微机电系统(MEMS) 飞行控制 编队飞行
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基于互补滤波器的四旋翼飞行器姿态解算 被引量：103
13
作者 梁延德 程敏 +1 位作者 何福本 李航 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第11期56-58,61,共4页
针对小型四旋翼飞行器姿态解算这一基本问题,详细分析了姿态解算的过程,提出了其中的难点问题。应用低成本捷联惯性测量单元,设计了一种基于互补滤波器算法的姿态求解器。经过实验验证表明:与目前常用的卡尔曼滤波算法相比,采用互补滤... 针对小型四旋翼飞行器姿态解算这一基本问题,详细分析了姿态解算的过程,提出了其中的难点问题。应用低成本捷联惯性测量单元,设计了一种基于互补滤波器算法的姿态求解器。经过实验验证表明:与目前常用的卡尔曼滤波算法相比,采用互补滤波器算法的求解器能显著降低对处理器速度和精度的要求,有效融合了捷联惯性测量单元的传感器数据,实现了小型四旋翼飞行器的高精度姿态解算。 展开更多
关键词 姿态解算 四旋翼飞行器 惯性测量单元 互补滤波器
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四旋翼飞行器农田位置信息采集平台设计与实验 被引量：17
14
作者 李继宇 张铁民 +3 位作者 彭孝东 马学东 柯宙志 曾旭升 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期202-206,212,共6页
作为对传统农田信息采集方式的补充,提出了一种基于小型飞行器的采集方式。阐述了四旋翼飞行器的工作原理,并设计了农田信息采集平台,制作出的样机载重为3.5 kg,滞空时间大于20 min。设计了惯性测量系统,在测试翻滚角误差小于0.5°... 作为对传统农田信息采集方式的补充,提出了一种基于小型飞行器的采集方式。阐述了四旋翼飞行器的工作原理,并设计了农田信息采集平台,制作出的样机载重为3.5 kg,滞空时间大于20 min。设计了惯性测量系统,在测试翻滚角误差小于0.5°时确定融合算法权重系数K为12,利用PID闭环控制,实现3 m高度悬停飞行的偏移误差不超过5 m。在平台上搭载Trimble 5700型GPS接收机进行了实时数据采样实验,结果表明人工采样与飞行采样数据误差约为1.4 m,表明该平台具有采集农田位置信息的基本能力。 展开更多
关键词 农田位置信息 四旋翼飞行器 惯性测量系统 飞行采样
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四旋翼飞行器的非线性PID姿态控制 被引量：94
15
作者 宿敬亚 樊鹏辉 蔡开元 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1054-1058,共5页
针对四旋翼飞行器的非线性姿态运动动力学模型,设计了一种新的几乎全局稳定的非线性PID(Proportional Integral Derivative)姿态控制器.该控制器由一个线性PID的控制部分和一个惯性力矩补偿部分组成,可以抑制常值干扰和幅值有界且能量... 针对四旋翼飞行器的非线性姿态运动动力学模型,设计了一种新的几乎全局稳定的非线性PID(Proportional Integral Derivative)姿态控制器.该控制器由一个线性PID的控制部分和一个惯性力矩补偿部分组成,可以抑制常值干扰和幅值有界且能量有界的干扰.数字仿真验证了该控制器对干扰的抑制作用.在搭建的姿态控制实验平台上进行了定点姿态跟踪控制实验.实验结果显示俯仰角和滚转角的误差均小于1°,验证了该控制器对小角度控制的有效性和对未建模动态的鲁棒性. 展开更多
关键词 姿态控制 非线性比例积分微分 四旋翼飞行器
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四旋翼飞行器分散PID神经元网络控制 被引量：27
16
作者 陈彦民 何勇灵 +1 位作者 孔令博 周岷峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期185-190,共6页
针对四旋翼飞行器的非线性控制问题,提出了一种分散PID神经元网络(PIDNN)控制方法。首先通过牛顿—欧拉方程建立了四旋翼飞行器的动力学模型。其次,提出了一种嵌套控制器,内环基于分散PIDNN方法以实现姿态控制,外环采用经典的PID控制方... 针对四旋翼飞行器的非线性控制问题,提出了一种分散PID神经元网络(PIDNN)控制方法。首先通过牛顿—欧拉方程建立了四旋翼飞行器的动力学模型。其次,提出了一种嵌套控制器,内环基于分散PIDNN方法以实现姿态控制,外环采用经典的PID控制方法,PIDNN控制器的在线学习通过误差反向传播法实现。搭建了自主研制的四旋翼飞行器系统,并通过实验的方式研究了控制器的控制性能。实验结果表明控制器具有较强的控制稳定性、机动性和鲁棒性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 分散PID神经元控制 误差反向传播算法 路径跟踪
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基于PD算法的四旋翼飞行器控制系统研究 被引量：23
17
作者 侯永锋 陆连山 +1 位作者 高尚德 刘雨生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期359-362,共4页
目前现有的四旋翼无人飞行器控制系统主要存在鲁棒性差及控制精度低的问题。针对四旋翼无人飞行器控制鲁棒性差的缺点在现有模型的基础上提出了PD(比例-微分)控制算法。首先建立了四旋翼飞行器的模型并且阐述了四旋翼飞行器的飞行机控... 目前现有的四旋翼无人飞行器控制系统主要存在鲁棒性差及控制精度低的问题。针对四旋翼无人飞行器控制鲁棒性差的缺点在现有模型的基础上提出了PD(比例-微分)控制算法。首先建立了四旋翼飞行器的模型并且阐述了四旋翼飞行器的飞行机控制原理。然后根据四旋翼飞行器的飞行原理设计了四旋翼飞行的器控制系统,控制系统的设计包括硬件各个功能模块的设计和控制程序的设计,飞行器姿态反馈控制采用PD控制算法。最后通过"微影"一号和"微影"二号验证机分别验证了四旋翼飞行器的飞行原理及基于PD算法的控制系统的性能,基于PD算法使控制系统的鲁棒性有所提升。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 飞行器控制 PD算法
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四旋翼无人飞行器ADRC-GPC控制 被引量：16
18
作者 陈增强 李毅 +2 位作者 孙明玮 张青 孙青林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期176-180,188,共6页
针对四旋翼无人飞行器的姿态控制系统,需要研究先进控制策略来达到满意的性能.将自抗扰控制(ADRC)与广义预测控制(GPC)相结合,设计一种新型自抗扰广义预测控制器(ADRC-GPC),利用ADRC中的扩张状态观测器(ESO)来估计和补偿非线性系统的模... 针对四旋翼无人飞行器的姿态控制系统,需要研究先进控制策略来达到满意的性能.将自抗扰控制(ADRC)与广义预测控制(GPC)相结合,设计一种新型自抗扰广义预测控制器(ADRC-GPC),利用ADRC中的扩张状态观测器(ESO)来估计和补偿非线性系统的模型不确定性以及外部扰动作用,将原始对象模型转化为积分器形式,然后针对积分器设计广义预测控制器.阶跃响应系数矩阵能被解析地求解出来,可有效地解决广义预测控制计算量大的问题.研究结果表明:所提出的ADRC-GPC控制方法能够对四旋翼无人飞行器姿态系统进行实时控制,可满足控制精度及快速性要求,并能有效地克服系统的外部干扰和多变量耦合作用.自抗扰广义预测控制器能够有效地控制欠驱动非线性多变量系统. 展开更多
关键词 姿态控制 自抗扰控制 扩张状态观测器 广义预测控制 四旋翼无人飞行器
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基于滤噪微分器的四旋翼飞行器控制 被引量：15
19
作者 宿敬亚 张瑞峰 +1 位作者 王新华 蔡开元 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期827-832,共6页
在飞行器的控制中,角速率反馈可以提高控制系统的动态特性,但速率陀螺价格昂贵,且随运行时间的增加其性能会不断下降.对此本文提出了一种基于滤噪微分器的四旋翼飞行器滑模变结构控制律.该控制律使用的反馈信号仅由角度传感器得到,而无... 在飞行器的控制中,角速率反馈可以提高控制系统的动态特性,但速率陀螺价格昂贵,且随运行时间的增加其性能会不断下降.对此本文提出了一种基于滤噪微分器的四旋翼飞行器滑模变结构控制律.该控制律使用的反馈信号仅由角度传感器得到,而无需角速率传感器.控制律中的角速率信息由王新华等设计的有限时间收敛的微分器得到.本文通过数学证明,给出了当测量信号中含有噪声时该微分器的理论跟踪误差上界.仿真以及对四旋翼飞行器滚转姿态的控制实验验证了微分器的抑制噪声作用和控制算法可行性. 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 微分器 滑模变结构控制
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四旋翼飞行器姿态航向参考系统设计与实现 被引量：17
20
作者 姜强 曾勇 +2 位作者 刘强 荆华 周泽波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第S1期167-169,172,共4页
姿态航向参考系统(AHRS)是飞行器的关键载荷,决定了飞行器的飞行安全性与稳定性。为了给四旋翼飞行器控制提供可靠的姿态和航向反馈,设计并实现了基于多传感器数据融合的航向姿态参考系统。系统采用NXP公司的LPC1768嵌入式处理器作为导... 姿态航向参考系统(AHRS)是飞行器的关键载荷,决定了飞行器的飞行安全性与稳定性。为了给四旋翼飞行器控制提供可靠的姿态和航向反馈,设计并实现了基于多传感器数据融合的航向姿态参考系统。系统采用NXP公司的LPC1768嵌入式处理器作为导航计算机通过数字接口接收各个导航传感器(加速度计,角速率陀螺,电子罗盘)的数据并通过卡尔曼滤波完成数据融合和姿态解算,然后输出姿态和航向信息。最后,分析对比四旋翼飞行器搭载该姿态航向参考系统进行飞行验证记录的卡尔曼滤波处理的姿态数据和未经处理的姿态数据,结果表明所设计的姿态航向参考系统能够给四旋翼飞行器的姿态和航向控制提供可靠的姿态和航向反馈,提高四旋翼飞行器的姿态和航向控制精度,提高和改善四旋翼飞行器的姿态和航向稳定性。 展开更多
关键词 航向姿态参考系统 加速度计 角速率陀螺 电子罗盘 四旋翼飞行器
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