四旋翼无人机反步积分自适应控制器设计

摘要

针对四旋翼无人机在实际应用过程中出现质量变化的情况,基于自适应控制理论设计质量观测器,用于实时观测无人机的质量并修正其质量参数.在经典反步控制器(CBC)基础上,结合质量观测器和第一类控制误差积分,提出反步积分自适应控制器(BIAC),用于无人机的轨迹跟踪控制.该控制器的设计过程基于Lyapunov稳定性理论,能够保证系统的控制误差渐进稳定.应用MATLAB/Simulink软件环境完成轨迹跟踪仿真实验.仿真结果表明:在无人机存在质量慢变或质量突变情况下,BIAC可以更好地估计无人机实时质量;与CBC相比,地球坐标系Exeyeze下ze轴轨迹误差减小80％左右,跟踪精度大为提高.