基于几何控制理论的欠驱动飞行器姿态鲁棒控制方法

摘要

对欠驱动飞行器，精确的姿态控制是实现精确的位置控制的前提。当前，几何控制方法利用位形流形描述姿态运动，并用微分流形的几何分析方法获得全局有效的控制律，从而有效避免传统方法使用局部坐标，引起的奇异及复杂度增加问题。但是，几何控制方法是基于精确模型的，鲁棒性较差。为此，为改善几何控制方法的鲁棒性，利用滑模对干扰不敏感的优点，设计了一种欠驱动飞行器的鲁棒姿态控制方法，并证明了控制器在有界干扰存在时能保证系统全局渐近稳定。仿真实验表明，该控制器能保证系统快速跟踪期望信号，并在周期有界干扰作用下抑制干扰并稳定工作。