饱和输入下四旋翼无人机滑模轨迹跟踪控制

来源：计算机测量与控制杂志2023年第1期北京时间：

作者：郑潇,文颖,丁佳雨,仇翔

单位：浙江工业大学信息工程学院

摘要：为解决四旋翼无人机在饱和输入下的轨迹跟踪控制问题，同时兼顾系统存在的参数不确定性和外部风力扰动影响，设计了一种改进的抗干扰自适应鲁棒滑模控制方法；基于六自由度架构，设计四旋翼无人机简化的系统模型，进而降低控制器设计的复杂程度；引入带有误差信号的滑模函数，设计带有误差信号的饱和补偿自适应控制律，同时增加鲁棒控制项，降低由于饱和输入问题带来的抖振影响，并减小参数不确定和外部风力扰动对系统稳定性的影响；系统模型与抗干扰自适应控制律相结合，形成了改进的抗干扰自适应鲁棒滑模控制策略，实现四旋翼无人机的位置轨迹和姿态轨迹的稳定跟踪；最后通过数值仿真与传统PD控制算法进行仿真比较，验证控制方法的有效性和优越性。

关键词：饱和输入;四旋翼;轨迹跟踪;滑模控制;自适应控制

基金资助：浙江省属高校基本科研业务费项目（RF-C2020003）、浙江省科技计划项目-重点研发(2020C03056)