一类四旋翼无人机的自适应H_∞安全跟踪控制

摘要

研究一类四旋翼无人机系统的自适应空间安全跟踪控制方法，基于一种安全边界保护法和预设性能有限时间控制，解决飞行器在空间飞行过程中遇到空间边界突变且与期望飞行轨迹冲突情况下的安全跟踪控制问题。设计了x、y、z三个方向的自适应安全跟踪控制器，使无人机在无空间边界突变时正常跟踪期望轨迹，遇到突变与期望轨迹冲突时，无人机则能够自适应地生成新的期望轨迹，并沿此轨迹在安全边界内飞行，从而自主避开障碍物。采用H∞控制，使无人机系统对外界干扰具有较强抑制能力。仿真实验结果证明，所提控制方法能够有效实现四旋翼无人机空间飞行的安全跟踪。

关键词

四旋翼无人机 / 空间安全跟踪控制 / 安全边界保护法 / 预设性能 / 自适应控制