| 动力学参数未知的四旋翼无人机预定性能控制 |
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| 引用本文： | 武晓晶,韩欣芮,吴学礼,罗小元,邵士凯.动力学参数未知的四旋翼无人机预定性能控制[J].北京航空航天大学学报,2023(10):2587-2595. |
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| 作者姓名： | 武晓晶 韩欣芮 吴学礼 罗小元 邵士凯 |
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| 作者单位： | 1. 河北科技大学电气工程学院;2. 燕山大学电气工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(62003129,61903122)； |
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| 摘 要： | 针对具有外部气流干扰、空气阻力和时变负载的不确定四旋翼无人机，考虑动力学参数未知的情况，基于自适应动态表面控制框架，提出了一种新的双闭环预定性能控制方法。将四旋翼无人机系统解耦为双环，即外环位置子系统和内环姿态子系统，内外环通过姿态提取算法连接。分别针对位置和姿态子系统，利用自适应方法对系统的未知动力学参数、空气阻力和外界干扰进行估计，同时引入新的坐标变换作用于跟踪误差，基于Lyapunov稳定理论，提出预定性能控制器设计方法，使闭环系统跟踪误差一致最终有界稳定，且整个动态过程中满足暂稳态性能要求。所提方法克服了系统动力学参数和负载精确已知的局限性，避免了预定性能控制设计中复杂的求逆过程。通过仿真实例验证了所提方法的有效性和优越性。
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| 关 键 词： | 四旋翼无人机 预定性能控制 位置子系统 姿态子系统 外部干扰 时变负载 |
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