状态受限下四旋翼无人机预定性能控制

摘要

针对四旋翼无人飞行器在姿态控制中存在外界干扰、输入饱和和模型不确定性以及执行器故障问题,提出了一种将反步控制方法与Fuzzy-RBFNN相结合的控制策略。利用反步控制方法具有化整为零的思想,降低无人机系统在控制器设计过程中的难度;利用模糊径向基神经网络的逼近特性,消除模型不确定性以及模拟风场对系统造成的影响;考虑实际系统中执行器的工作效率,利用双曲正切函数代替饱和函数,消除输入饱和对系统造的影响;针对执行器故障问题,设计自适应律在线估计故障因子并且设计Lyapunov函数,从理论上证明了自适应反步Fuzzy-RBFNN控制器设计的稳定性,仿真验证了该控制策略的可行性。