四旋翼飞行器姿态稳定性优化控制研究

摘要

四旋翼飞行器是一种欠驱动、强耦合的非线性系统.针对四旋翼飞行器姿态稳定性优化控制进行研究,在一定的约束条件下,建立了四旋翼飞行器非线性动力学模型.为避免姿态与位置耦合,提高工程应用价值,设计了一种基于反步法的控制器.完成了两次仿真:首先为定点悬停,实验结果表明对于飞行器的位置和姿态控制,所设计控制器都能对定点悬停表现出良好的控制性能;其次为轨迹跟踪,结果表明所设计控制器能够使飞行器按照预定轨迹飞行,实际轨迹与期望轨迹基本重合.两个实验验证了所设计控制器的有效性.