| 基于扩张观测器的倾转旋翼无人机非线性滑模姿态控制 |
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| 引用本文： | 谢梦珊,徐胜,苏成悦,冯祖勇,陈元电,施振华,罗励为. 基于扩张观测器的倾转旋翼无人机非线性滑模姿态控制[J]. 环境技术, 2022, 40(1): 167-173+178. DOI: 10.3969/j.issn.1004-7204.2022.01.039 |
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| 作者姓名： | 谢梦珊 徐胜 苏成悦 冯祖勇 陈元电 施振华 罗励为 |
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| 作者单位： | 广东工业大学 物理与光电工程学院,广州 510006,广州杰超科技有限公司,广州 510030 |
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| 基金项目： | 广州市科技计划项目;广东省科技计划项目 |
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| 摘 要： | 倾转旋翼无人机具有垂直起降和长续航的特点，其潜在的应用前景受到了广泛的关注。但倾转旋翼无人机存在强耦合、非线性和扰动不匹配等问题，这给其姿态控制器设计带来了很大的挑战。本文基于改进的自抗扰算法，将扩展状态观测器(ESO)与非线性滑模控制(NSMC)相结合，利用ESO-NSMC(ENC)设计了倾转旋翼无人机姿态控制器，建立了倾转旋翼无人机六自由度非线性数学模型，利用扩张状态观测器对系统的状态和扰动进行估计，设计了非线性滑模控制器以实现有限时间收敛。仿真结果表明，与RSM相比，ENC在悬停、前飞和过渡模式下的平均收敛时间提升率为58.6 %、19.6 %和3.28 %，抗干扰能力分别提升83.5 %、25.6 %和66.4 %，证明该方法具有较好的控制效果和鲁棒性。
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| 关 键 词： | 倾转旋翼无人机 扩张状态观测器 非线性滑模控制器 姿态控制器 自抗扰控制 |
Nonlinear Sliding Mode Attitude Control of Tiltrotor UAV Based on Extended Observer |
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| XIE Meng-shan,XU Sheng,SU Cheng-yue,FENG Zu-yong,CHEN Yuan-dian,SHI Zhen-hua,LUO Li-wei. Nonlinear Sliding Mode Attitude Control of Tiltrotor UAV Based on Extended Observer[J]. Environmental Technology, 2022, 40(1): 167-173+178. DOI: 10.3969/j.issn.1004-7204.2022.01.039 |
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| Authors: | XIE Meng-shan XU Sheng SU Cheng-yue FENG Zu-yong CHEN Yuan-dian SHI Zhen-hua LUO Li-wei |
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