四旋翼飞行器自抗扰姿态控制

摘要

针对四旋翼飞行器状态耦合严重和易受外界干扰等问题,提出了一种自抗扰姿态控制器的设计方法.通过动力学分析建立四旋翼飞行器姿态系统的动态模型,并利用模型信息设计线性扩张状态观测器.将状态耦合视为内部不确定干扰,利用观测器对四旋翼飞行器姿态及内部不确定干扰和外部干扰进行实时估计,进而采取线性状态反馈控制对扰动的估计值进行在线补偿,实现了四旋翼飞行器的姿态控制.基于频域理论,分析了闭环系统稳定性.实验结果表明,所设计的控制系统能够有效实现四旋翼飞行器的姿态控制,并具有较强的鲁棒性.