四旋翼吊挂系统的建模与减摆控制设计

Modeling and Anti-Pendulum Control Design of Quad Rotor Suspension System

针对四旋翼吊挂系统的控制问题,建立了一种变绳长四旋翼吊挂系统数学模型与基于该模型的无源性控制方案。首先,运用欧拉-拉格朗日方程建立四旋翼吊挂系统绳长变速变化情况下的整体数学模型。其次,为实现四旋翼的稳定轨迹跟踪和降低负载摆角的幅值,基于该模型在绳长不变的情况下设计了四旋翼吊挂系统无源性控制方案,并在此基础上设计了前馈控制器进一步抑制负载摆动。最后,在MATLAB中搭建了仿真模型,仿真结果表明所设计的控制方案能够实现四旋翼的稳定飞行,同时将摆角的幅值限制在较小的范围内。