针对四旋翼无人机吊挂系统的负载摆动抑制和轨迹跟踪问题,提出一种线性自抗扰控制器(Liner Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)的轨迹跟踪控制方法。首先,考虑到四旋翼吊挂负载耦合飞行的未知外界扰动与模型的动态不确定性...针对四旋翼无人机吊挂系统的负载摆动抑制和轨迹跟踪问题,提出一种线性自抗扰控制器(Liner Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)的轨迹跟踪控制方法。首先,考虑到四旋翼吊挂负载耦合飞行的未知外界扰动与模型的动态不确定性,为飞行器的姿态、位置设计线性自抗扰控制器,通过扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)观测负载摆动和环境干扰对机体的扰动,并对控制量进行相应补偿,来抑制外界和负载摆动给机体带来的干扰,保证无人机飞行过程中的稳定性。其次,针对四旋翼无人机吊挂系统在飞行过程中负载摆角过大的问题,设计加速度规划摆角抑制算法,通过摆角的实时反馈对四旋翼无人机的位置轨迹输入进行路径规划,实现飞行过程中负载摆动的抑制。最后,通过仿真结果证明该控制方法对飞行器的位置及姿态控制效果较好,同时验证了所提的轨迹规划方法能够有效抑制吊挂物的摆动,且对干扰的鲁棒性较强。展开更多
文摘针对四旋翼无人机吊挂系统的负载摆动抑制和轨迹跟踪问题,提出一种线性自抗扰控制器(Liner Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)的轨迹跟踪控制方法。首先,考虑到四旋翼吊挂负载耦合飞行的未知外界扰动与模型的动态不确定性,为飞行器的姿态、位置设计线性自抗扰控制器,通过扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)观测负载摆动和环境干扰对机体的扰动,并对控制量进行相应补偿,来抑制外界和负载摆动给机体带来的干扰,保证无人机飞行过程中的稳定性。其次,针对四旋翼无人机吊挂系统在飞行过程中负载摆角过大的问题,设计加速度规划摆角抑制算法,通过摆角的实时反馈对四旋翼无人机的位置轨迹输入进行路径规划,实现飞行过程中负载摆动的抑制。最后,通过仿真结果证明该控制方法对飞行器的位置及姿态控制效果较好,同时验证了所提的轨迹规划方法能够有效抑制吊挂物的摆动,且对干扰的鲁棒性较强。
