基于PD-ADRC的四旋翼控制器设计

摘要

针对四旋翼无人机强耦合、非线性的控制难点,研究设计了一种基于自抗扰控制和比例微分控制的双闭环控制器.首先,分析了小型四旋翼飞行器动力学模型,确定四旋翼无人机的六自由度方程.然后,利用自抗扰控制技术对强耦合、非线性的姿态模型进行了解耦,设计扩张状态观测器对其总扰动进行观测与补偿.其次,设计比例微分控制器对解耦后的系统进行位置跟踪,从而与姿态控制器组成双闭环系统.最后,通过仿真及试飞实验测试系统性能.仿真和试飞结果表明该系统能够完成对控制指令的实时跟踪,并且对干扰具有极强的抑制力.