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题名基于LADRC的桌面四旋翼无人机实验平台设计
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作者
丁毓峰
郭佳浩
万琛
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机构
武汉理工大学机电工程学院
武汉德普施自动化技术有限公司
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出处
《实验室研究与探索》
北大核心
2025年第11期17-23,共7页
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基金
武汉理工大学校教研项目(w2024098)。
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文摘
在四旋翼无人机研发过程中,真机验证常面临飞行风险高、仿真与实际控制效果偏差大等问题。针对这些问题,设计了一种桌面四旋翼无人机实验平台。该平台由四旋翼本体、Pixhawk飞控单元、树莓派及工控机等组成,通过加装铝型材保护罩与万向阻尼球铰结构,显著降低了碰撞风险与经济成本,适用于无人机控制算法的验证及高校控制类课程教学实践。构建了四旋翼无人机的动力学与运动学模型,并设计了基于线性自抗扰控制(LADRC)算法的姿态控制器。该控制器采用线性状态扩张观测器(LESO)实现对外部扰动估计与解耦控制,并利用Simulink环境完成了硬件在环联合仿真与无人机飞行实验验证。实验结果表明,相较于传统PID控制器,LADRC控制器在横滚、俯仰和偏航通道的姿态跟踪误差更小,控制精度显著提高,验证了该平台在安全可控环境下可实现高效姿态控制的可行性。
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关键词
四旋翼无人机
线性自抗扰控制
姿态控制
SIMULINK
硬件在环仿真
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Keywords
quadrotor UAV
linear active disturbance rejection control(LADRC)
attitude control
Simulink
hardware-in-the-loop simulation
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分类号
TH39
[机械工程—机械制造及自动化]
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