基于分数阶MRAC的四旋翼姿态控制

摘要

针对四旋翼无人机会受到电池欠压及转动惯量变化的影响,提出一种分数阶模型参考自适应(FO-MRAC)PD控制算法,用以解决无人机姿态控制的问题.首先,对带有电机模块的无人机非线性运动方程进行分析,构建包含时变及不确定因素的控制模型;然后,分别设计了俯仰、滚转和偏航的3个通道控制律,并通过Lyapunov方法证明其稳定性;最后,通过与传统PD控制、整数阶模型参考自适应控制的对比仿真实验,证明了分数阶模型参考自适应PD控制的优越性,能有效消除误差,改善动态性能并提高稳定性.