基于改进PD的LESO四旋翼控制算法

摘要

针对四旋翼飞行器非线性、强耦合及易受外界干扰引起姿态不稳定问题,设计了一种改进PD的线性扩张状态观测器(LESO)控制器。通过在PD算法的微分环节中加入一阶惯性环节,构成不完全微分控制,提高飞行系统的控制性能。利用LESO将控制系统中的内外部扰动进行估计并补偿到原系统中,不仅能减少系统误差,还能增强控制系统的抗干扰能力,提高系统鲁棒性及稳定度。通过MATLAB仿真表明,提出的改进PD的LESO控制器能够快速达到稳定状态,有效提高四旋翼飞行器姿态的稳定控制能力,超调量更小、控制效果更佳,相比于常规的PID控制器,具有更高的鲁棒性和自适应能力。