一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，包括建立具有外部扰动情形下的无人机标称系统模型；根据网络通信拓扑结构，确定无人机姿态系统的一致性误差；通过扰动观测器估计系统受到的未知外部扰动；构建事件触发滑模控制器，从而控制跟随无人机跟踪领航无人机姿态角。本发明专利技术可以提高四旋翼无人机系统对外部扰动的鲁棒性，有效地抑制外部干扰的影响，减小系统的抖振，保证良好的跟踪性能，同时避免了无人机之间连续不间断地信息通信，降低了控制器的能量损耗。降低了控制器的能量损耗。降低了控制器的能量损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及无人机跟踪
，尤其涉及一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]四旋翼无人机作为一种可垂直起降的无人飞行器，其机动性强，简单易操作，易于控制，故在军事与民用领域都具有广阔的应用前景。四旋翼无人机在执行飞行任务过程中有一个巡迹阶段，要求其能够按照参考轨迹进行飞行，但是风场、空气对流等因素会破坏无人机飞行过程中的力平衡状态，从而对无人机飞行轨迹造成极大影响，甚至会导致无人机执行工作任务失败。因此，研究四旋翼无人机轨迹跟踪控制具有一定的价值。
[0004]另一方面，四旋翼无人机在飞行过程中会遭受到不同的外界扰动，例如阵风扰动、测量噪音、机械振动等，这些外部干扰会改变四旋翼无人机的动力学特性，降低其飞行性能。而滑模控制作为一种鲁棒控制方法，对外界扰动具有很强的鲁棒性和自适应性。因此，研究具有外界扰动的多四旋翼无人机系统滑模控制问题具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，包括：获取无人机标称系统参量数据；根据获取的无人机标称系统参量数据，利用无人机标称系统模型和扰动观测器得到控制信号；其中，通过扰动观测器估计姿态系统受到的未知外部扰动，基于未知外部扰动构建无人机标称系统模型，并通过扰动观测器和鲁棒滑模控制算法，得到系统的控制信号。2.如权利要求1所述的一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，所述无人机标称系统包括领航无人机和若干个跟随无人机。3.如权利要求2所述的一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，所述利用无人机标称系统模型和扰动观测器得到控制信号，包括针对第i个跟随无人机，定义所述姿态系统的一致性误差。4.如权利要求3所述的一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，所述姿态系统的一致性误差为：其中，Θ
j
,ω
j
表示与无人机i通讯的邻居无人机j的姿态角及其角速度；Θ0,ω0表示领航无人机的姿态角及其角速度。5.如权利要求4所述的一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，所述利用无人机标称系统模型和扰动观测器得到控制信号，还包括构建事件触发滑模控制器。6.如权利要求5所述的一种多四旋翼无人机自适应滑模姿态跟踪控制方法，其特征在于，所述构建事件触发滑模控制器，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿一，王琰，姚得银，鲁仁全，马慧，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：