基于反步法与参考模型的四旋翼飞行器自适应滑动模态控制

摘要：

针对欠驱动四旋翼飞行器的姿态和位置控制问题,提出一种基于反步法与参考模型的自适应滑模控制器设计方法.首先,对四旋翼飞行器进行动力学建模,对结构上进行了重构后将系统分解为全驱动通道和欠驱动通道.进而,以滑模变结构控制理论为基础,针对欠驱动子系统,利用反步控制方法推导出滑模控制面,设计其控制律.而对于全驱动子系统,利用参考模型推导出滑模控制面,设计其控制律.并通过李雅普诺夫稳定性理论验证了系统的稳定性.最后,通过Matlab对基于此控制算法的控制器进行仿真.仿真结果表明,在系统存在参数不确定性和外部干扰的情况下,该方法也能实现四旋翼飞行器的轨迹跟踪,并具有较好的稳定性.

关键词：四旋翼飞行器、滑模控制、反步方法、参考模型、自适应、轨迹跟踪

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资助基金：国家自然科学基金61573263,61703314;国家重点研发计划专项子课题2017YFC0806503;湖北省科技支撑计划2015BAA018

在线出版日期：2018-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：633-642