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题名滑模控制的四旋翼无人机拓展状态观测器设计
被引量：4
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作者
胡竣耀
陈巧玉
童东兵
毛琦
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机构
上海工程技术大学
上海工程技术大学
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出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2023年第3期15-19,共5页
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基金
国家自然科学基金(61673257)。
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文摘
针对带有扰动及不确定性的四旋翼无人机的稳定性问题,提出了一种基于滑模控制方法的拓展状态观测器。首先,根据机体坐标系和地面坐标系的转化,利用反步控制方法构造无人机的动力学模型;然后,设计拓展状态观测器,用来恢复系统的状态以及对系统所有扰动及不确定性进行估计;可以实现误差快速收敛以及足够高的估计精度;同时,设计了滑模控制器,结合李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,提出了观测器的稳定性条件;最后,通过数值仿真对其有效性进行了验证。
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关键词
四旋翼无人机
拓展状态观测器
反步控制
滑模控制
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Keywords
quadrotor UAV
Extended State Observer(ESO)
backstepping control
sliding-mode control
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分类号
V275.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于自适应ESO观测器的直流电压控制实验分析
被引量：1
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作者
陈伟
杨晓辉
张亮
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机构
南昌大学信息工程学院
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出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2021年第12期132-138,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51765042,61773051)
江西省研究生创新专项(YC2020-S093)。
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文摘
针对单相并网逆变器的输出存在双频纹波,提出一种LC谐振电路来滤除纹波。现有方法未考虑LC谐振电路与主电容器发生共振导致稳定性下降,设计一种虚拟电阻(VR)的主动阻尼方法来抑制LC谐振峰。系统中非线性和外界扰动引起控制量参数变化给当前设计带来挑战,基于此,提出一种自适应可扩展状态观测器(ESO)控制器,通过ESO来估测总扰动(非线性,负载阶跃变化,外界扰动等),以前馈的方式进行补偿。通过和常规ESO控制器进行性能比较,结果表明所提出的方法不管是稳态下还是负载阶跃响应下的瞬态响应和鲁棒性都优于所比较的方法。
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关键词
虚拟电阻
主动阻尼方法
自适应可拓展状态观测器
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Keywords
virtual resistance
active damping method
adaptive extended state observer
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分类号
TM715
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于快速MPC的固定翼无人机空中着陆抗扰控制
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作者
张啸天
廖飞
何德峰
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机构
浙江工业大学信息工程学院
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
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出处
《高技术通讯》
北大核心
2025年第5期535-547,共13页
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基金
国防科技创新项目(2022-4b5s-wwht-0041)资助。
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文摘
针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)与舰载飞行平台间空中着陆的末段控制问题,提出一种基于快速模型预测控制(model predictive control,MPC)的固定翼无人机空中着陆抗扰控制方法。结合固定翼无人机动力学模型,在气流坐标系下对外界风扰动及着陆过程中抵近乱流扰动进行精确建模。设计拓展状态观测器(extended state observer,ESO),估计空中着陆末段过程的系统状态和特殊集总扰动,实现扰动有效补偿。进一步,根据固定翼无人机纵-横向的解耦动力学模型将固定翼无人机的空中着陆控制问题描述为约束下有限时域最优控制问题即MPC问题,并构建针对近端随机障碍的线性化约束;应用拉格朗日法和滚动时域优化原理,获得MPC问题在约束条件下的近似最优解。数值对比仿真实验验证了所提出的空中着陆扰动补偿解耦控制方法具有较好的抗扰性能及实时性能,能够满足空中自动对接着陆的任务需求。
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关键词
固定翼无人机
空中着陆控制
模型预测控制
拓展状态观测器
解耦控制
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Keywords
fixed-wing unmanned aerial vehicle(UAV)
aerial landing control
model predictive control(MPC)
extended state observer(ESO)
decoupling control
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分类号
V249.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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