位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于非线性扰动观测器的四旋翼鲁棒编队控制
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:《东南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP249[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]东南大学仪器科学与工程学院,南京210096, [2]江苏电力公司电力调度控制中心,南京210029
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61375076); 江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(KYLX16_0192)
中文摘要:

为了补偿四旋翼飞行器编队飞行过程中受到的模型不确定性和外部干扰,提出了一种分布式非线性扰动观测器(NDOB).首先,考虑四旋翼模型不确定性和外部干扰,提出了一种新的四旋翼动力学模型.其次,在四旋翼飞行器的内部姿态回路中应用非线性扰动观测器,并且引入低通滤波器以滤除低频干扰.最后,引入风和不规则负载作为线性/非线性外部干扰,将NDOB控制器应用在领导-跟随的四旋翼编队中.仿真结果表明,在该观测器的作用下,扰动观测器能够完全抑制系统外部的线性风扰动,编队队形的整体偏移率在x和y轴上分别下降到0.01%和0.5%.对于非线性不规则负载运输实验,非线性扰动观测器对扰动的补偿率达到99.36%,能够有效地补偿四旋翼飞行器编队飞行过程中受到的模型不确定性和外部干扰.

英文摘要:

A decentralized nonlinear disturbance observer( NDOB) was proposed for achieving a robust formation of UAVs subjected to the model uncertainties and external disturbances. Firstly,the dynamics model of the unmanned aerial vehicle( UAV),considering the model uncertainties and external disturbances was developed. Then,the NDOB controller was applied in the inner attitude loop of each UAV and a lowpass filter was introduced to filter out the lowfrequency disturbances. Finally,the wind and the irregular loads were introduced as the linear and nonlinear external disturbances,applied to the leader-follower controlled formation of UAVs. The simulation results showthat the disturbance observer can completely suppress the external linear wind disturbance and the overall offset of the formation can be reduced to 0. 01% and 0. 5% on the x and y axes,respectively. For the nonlinear irregular load transport experiment,the compensation rate of the disturbance is up to 99.36%,compensating for the model uncertainty and the external disturbance during the flight.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23651