基于改进ESO的四旋翼姿态自抗扰控制器设计

来源：系统工程与电子技术杂志2022年第12期北京时间：

作者：杨文奇, 卢建华, 姜旭, 王元鑫

单位：1. 海军航空大学航空基础学院, 山东 烟台 264000；2. 海军航空大学青岛校区, 山东 青岛 266000

摘要：针对四旋翼无人机姿态自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)系统在姿态角测量反馈信号受传感器噪声污染时, 基于传统非线性非光滑fal函数的扩张状态观测器(extended state observer, ESO)观测精度不足的问题, 构建了一种新型非线性光滑galn函数以重新设计ESO, 并利用Matlab/Simulink仿真软件进行性能验证。仿真结果表明: 与传统fal函数相比, 本文构建的galn函数为光滑且具有更好的收敛性, 更能体现“大误差小增益”的工程思想; 基于galn函数设计的改进型ESO具有更强的误差跟随能力; 采用改进型ESO设计的四旋翼姿态ADRC系统具有更好的跟踪能力和抗干扰能力。

关键词：四旋翼无人机,扩张状态观测器,自抗扰控制,galn函数

基金资助：青年科学基金(61903374)