基于NESO-LFDC的四旋翼无人机滑模姿态控制

• Published in: 系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 3; pp. 1075 - 1083
• Main Authors: 桂洋, 郑柏超, 高鹏
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 南京信息工程大学 自动化学院,江苏南京 210044%南京信息工程大学 自动化学院,江苏南京 210044 01.03.2024; 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏南京 210044
• Subjects: 低频干扰补偿器; tracking differentiator; nonlinear extended state observer(NESO); 非线性扩张状态观测器; 四旋翼无人机; 非奇异快速终端滑模控制; low-frequency disturbance compensator(LFDC); attitude control; nonsingular fast terminal sliding mode control; 姿态控制; 跟踪微分器; quadrotor unmanned aerial vehicle
• ISSN: 1001-506X
• DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.03.34

TP273; 针对四旋翼无人机姿态控制中存在空气动力学特性复杂,易受干扰的特性,提出一种基于非线性扩张状态观测器(nonlinear extended state observer,NESO)和低频干扰补偿器(low-frequency disturbance compen-sator,LFDC)的非奇异快速终端滑模控制方法.该方法内环设计了 NESO和LFDC结合,以获得干扰补偿值并补偿总干扰的低频分量.在外环设计了跟踪微分器和可变切换增益的非奇异快速终端滑模控制器,用于补偿虚拟干扰估计值的误差和总干扰的高频分量.仿真结果表明,该控制方法可以更好地估计总干扰的低频和高频分量,减少虚拟干扰估计值的误差对四旋翼无人机姿态控制的影响,并提升响应速度.