基于扩张状态观测器的反馈线性化无人飞行器姿态控制

来源：计算机测量与控制杂志2021年第4期北京时间：

作者：姜鸿儒,邱令存,李迪,吴凯,董诗音

单位：上海机电工程研究所

摘要：随着集成电子等技术逐渐成熟，无人飞行器得到了广泛的关注和应用。其中，由于飞行器在飞行阶段具有高响应速度、耦合动力学和非线性等特点，使其在飞行阶段的姿态控制成为该领域重点研究的方向之一。针对该研究方向，本文提出了一种基于反步法技术的反馈线性化无人飞行器姿态跟踪控制方案来解决其在受到环境干扰的条件下可以精准跟踪姿态角度的问题。在该方法中，设计了反步法技术拆分简化模型和反馈线性化减少调节参数，并利用扩张状态观测器（ESO）来对扰动进行估计和补偿，同时给出了ESO的收敛性和闭环系统的稳定性来证明该方法的可实施性。最后给出了仿真结果，验证了该方法在干扰的环境下仍可以精准控制无人飞行器姿态。

关键词：飞行器， 反步法， 反馈线性化，扩张状态观测器