[发明专利]基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹/姿态复合抗干扰跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹/姿态复合抗干扰跟踪控制方法。针对四旋翼飞行器空间飞行控制过程中存在的未知质量、三轴转动惯量引起的参数不确定性和加性外部干扰，采用自适应与积分鲁棒复合的抗干扰控制方法实现对四旋翼轨迹/姿态的精准跟踪：首先，建立考虑参数不确定性和外部干扰的四旋翼运动/动力学矢量化模型；其次，将上述模型分解为可描述三通道位置、速度、姿态、角速率变化的标量模型；然后，根据上述标量模型，构造基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹复合抗干扰跟踪控制器；最后，根据姿态回路的标量模型以及由位置回路控制器解算生成的期望姿态角指令，构造基于自适应积分鲁棒的四旋翼姿态复合抗干扰跟踪控制器。

主权项

1.一种基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹/姿态复合抗干扰跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)建立考虑参数不确定性和外部干扰的四旋翼运动/动力学矢量化模型；(2)上述矢量化模型分解为可描述三通道位置、速度、姿态、角速率变化的标量模型；(3)根据位置回路的标量模型，构造基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹复合抗干扰跟踪控制器，为后续姿态控制器设计提供必要的参考指令，其中，采用自适应律对未知质量进行参数估计，通过具有非线性反馈功能的积分鲁棒控制器对外部干扰进行充分抑制，实现对于给定轨迹信号的精确跟踪；(4)根据姿态回路的标量模型，结合步骤(3)生成的期望姿态角指令，综合自适应律对三通道转动惯量的精确辨识能力与积分鲁棒对外部干扰的强鲁棒抗干扰能力，构造基于自适应积分鲁棒的四旋翼姿态复合抗干扰跟踪控制器，实现对于给定姿态指令的稳定跟踪。