基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制

摘要

针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题，提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先，设计了一种自适应变指数幂次趋近律，通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用，使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差；其次，在位置子系统中，采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合；最后，将变论域思想引入自适应模糊控制，在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明，该控制策略能有效削弱抖振，具有较好的动态性能和控制精度；即使在复杂外部干扰的情况下，四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。

关键词

四旋翼飞行器 / 滑模控制 / 变指数幂次趋近律 / 高增益观测器 / 自适应模糊控制 / 变论域

基金资助

云南省重点研发计划资助项目(No.202002AC080001)