基于预定义时间的四旋翼无人机轨迹跟踪控制

来源：电子测量技术杂志2025年第3期北京时间：

作者：祁瑞敏，张国栋

单位：新疆理工学院信息工程学院 阿克苏 843100

摘要：针对四旋翼无人机的轨迹跟踪问题，为抑制模型不确定性和未知外部扰动对系统稳定性的影响，本文提出了一种基于预定义时间的指令滤波器反步控制策略。首先，设计了预定义时间扰动观测器，对系统的不确定性和未知外部扰动进行实时、精确的估计。其次，为了有效缓解反步控制策略中的“微分爆炸”问题，设计了预定义时间指令滤波器。在此基础上，基于反步法进一步设计了位置和姿态控制器，提升了系统的控制精度和响应速度。最后，通过李雅普诺夫理论验证了所提控制策略的稳定性，并通过仿真实验验证了该策略的有效性和鲁棒性。

关键词：预定义时间;四旋翼无人机;滤波器;反步控制

基金资助：新疆维吾尔族自治区教育厅“高校基本科研业务费科研项目”(XJEDU2024P090) 资助