基于自抗擾算法的四旋翼無人機抗風性能研究.pdf

1、四旋翼無人機是一種能垂直起降、自主懸停和低速飛行的飛行器，相比固定翼飛行器具有機動性強的優(yōu)勢?？癸L性能是體現(xiàn)四旋翼無人機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要因素之一，但因四旋翼無人機機身動力學方程復雜，易受外界陣風和內部噪聲干擾，因此對四旋翼無人機進行精確地建模十分困難。本文利用X450四旋翼無人機為研究平臺，基于自抗擾算法對無人機進行了建模仿真并在陣風和持續(xù)風環(huán)境中對其進行了抗風性研究。
　　本文首先對X450四旋翼無人機進行機身動力學建模，利

2、用牛頓-歐拉方程和機體坐標系-慣性坐標系進行力學分析，分析四旋翼無人機在飛行過程中旋翼受空氣作用力影響情況，在適當假設條件下對其合理線性化，得到機身動力學方程和無人機的姿態(tài)、位置運動方程。
　　根據(jù)建立的四旋翼無人機動力學方程和運動方程，通過內環(huán)控制采取自抗擾算法，外環(huán)控制采取PID控制方法相結合分別設計姿態(tài)控制器和位置控制器。通過仿真結果表明，加入自抗擾控制器后可對系統(tǒng)內擾和外擾進行估算補償，有效提高系統(tǒng)的魯棒性。在不同的風力等