四旋翼无人机PDF控制系统设计和抗干扰分析

来源：计算机测量与控制杂志2020年第7期北京时间：

作者：尹豪,唐猛,侯凡

单位：西南交通大学 机械工程学院

摘要：针对传统的PID控制方法在对四旋翼无人机进行控制时动态响应差，抗干扰能力低等局限性，不能够满足高精度要求的四旋翼无人机应用场合的问题。本文以四旋翼无人机的姿态控制为研究对象，通过采用基于伪微分反馈(PDF)控制策略来设计其飞行控制器，以提高动态响应性能和抗干扰能力。在对四旋翼无人机数学建模的基础上，将PDF控制策略引入到四旋翼姿态控制中，提出基于四旋翼无人机对象的PDF控制设计方法，并分别完成PID、PDF控制器的设计和动态仿真。通过对仿真结果比较、分析表明PDF控制与PID姿态控制器相比，系统超调量小，具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。

关键词：四旋翼;动力学模型;伪微分反馈控制;抗扰动;姿态控制

基金资助：中央高校基本科研业务理工科科技创新项目(A0920502051722-37)