具有参数不确定性和姿态角约束的无人机预设时间姿态跟踪控制方法

摘要

针对存在姿态角约束及不确定参数的四旋翼无人机姿态系统，提出一种自适应预设时间控制策略。首先，为了处理姿态角约束，引入约束变换技术，将带有姿态角约束的控制问题转化为不受约束变量的有界控制问题。其次，基于降幂时变反馈方法，设计自适应预设时间控制算法。然后，通过李雅普诺夫分析证明了四旋翼无人机姿态角可以在任意预先定义的有限时间内跟踪到期望轨迹，且姿态角始终满足约束要求，同时保证闭环系统所有信号有界。最后，通过仿真实验验证了所提算法的有效性。

关键词

四旋翼无人机 / 预设时间控制 / 自适应姿态跟踪控制 / 姿态角约束

基金资助

国家自然科学基金青年基金资助项目（62203190）; 连云港市博士后基金资助项目（LYG20220009）; 连云港市科技计划（社会发展类及基础研究计划类）资助项目（JCYJ2327）; 江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目（KYCX2024-10）