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题名基于滑模观测补偿的四旋翼飞行器鲁棒动态逆控制
被引量：6
- 1
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作者
陈诚
韦常柱
琚啸哲
刘鹏云
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机构
哈尔滨工业大学航天学院
北京控制与电子技术研究所
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出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期119-126,共8页
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基金
国家自然科学基金(61403100)
上海市优秀学科带头人计划(14XD1423300)资助课题
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文摘
四旋翼飞行器为欠驱动形式,其模型存在强耦合、大不确定性的特征,需设计具有强抗扰和强鲁棒能力的控制器以提升四旋翼飞行性能。首先建立包含结构参数不确定性的四旋翼飞行器动力学模型,分析其特性并基于时标分离原则进行模型的双回路划分。利用小角度假设对模型进行线性化处理并求取模型的状态空间表达形式,给出满足不确定性区间内稳定控制要求的鲁棒控制律,并采用Lyapunov理论进行控制律的全局收敛性证明。为增强控制器的抗扰性,利用Super-twisting算法设计了滑模干扰观测器对外部扰动进行观测并予以补偿。仿真结果表明,所设计的基于滑模观测补偿的鲁棒动态逆控制器在应对较大结构不确定性和外部扰动情况具有良好的控制品质。
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关键词
四旋翼
时标分离
鲁棒控制律
全局收敛性
Super-twisting算法
滑模干扰观测器
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Keywords
quad-rotors
time-scale separation
robust control law
global convergence
super-twisting algorithm
sliding mode disturbance observer
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名二阶互补滤波姿态求解器的设计
被引量：2
- 2
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作者
南余荣
宛冬晴
潘帅
姚亚楠
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机构
浙江工业大学信息工程学院
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出处
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2017年第4期416-420,共5页
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基金
浙江省自然科学基金资助项目(Z12E070003)
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文摘
为了降低小型四旋翼姿态解算的成本和提高姿态输出精度,采用了低成本MPU-9250作为IMU,设计了一种二阶互补滤波姿态求解器.二阶互补滤波算法所产生的计算量不大并且对处理芯片的性能要求不高,从而达到降低成本的目的.通过实际测试,以成品AHRS100作为航姿参考系统,得出姿态角度动态误差在3°以内.实验结果表明:所设计的姿态求解器能较精确地解算出四旋翼的姿态角度,满足了小型四旋翼对输出姿态精度的要求.
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关键词
四旋翼
二阶互补滤波
姿态角度
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Keywords
quad-rotors
second order complementary filter
attitude angle
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一种高精度控制的四旋翼飞行器控制系统
被引量：2
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作者
杨新湦
高春燕
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
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出处
《微型机与应用》
2014年第14期17-18,25,共3页
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基金
中央高校基本科研业务费资助项目(3122013SY02)
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文摘
针对当前四旋翼飞行器控制系统存在的信号采集不同步、控制精度低等问题,设计了一种基于FPGA和STM32双处理器的控制系统,利用FPGA同步采集传感器数据,实时融合数据和解算姿态,并通过FPGA产生高精度的PWM信号。为了弥补FPGA在计算上的不足,采用STM32作为辅助运算单元。实验结果表明,采用FPGA和STM32双处理器能够很好地解决计算中传感器数据更新时间不同步的问题,缩短采集和处理周期,并产生高精度的PWM控制信号,有效地提高控制精度。
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关键词
四旋翼
FPGA
STM32
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Keywords
quad-rotors FPGA STM32
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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