四旋翼飞行器降阶自抗扰控制

针对四旋翼飞行器模型不确定、易受外界干扰影响等特点,采用一种降阶自抗扰控制(RADRC)方法对其位置和姿态进行控制,并对控制系统稳定性进行了分析。在该方法中,将降阶线性自抗扰控制(RLADRC)与非线性跟踪微分器结合,以适应四旋翼飞行器各通道对控制性能的不同需求。其中,设计的降阶线性扩张状态观测器(RLESO)仅观测系统输出微分信号及扰动,避免了对已知信息的重复观测,使系统带宽在保证RLESO估计精度的同时,减小系统的噪声敏感度。通过仿真和Qball2平台实验对RADRC与传统线性自抗扰方法的轨迹跟踪能力和抗扰性能进行了比较,验证了RADRC方法的有效性和优越性。

一阶大时滞对象降阶自抗扰控制的鲁棒稳定性

针对一阶惯性大时滞对象,研究了Smith预估器结合降阶线性自抗扰控制(reduced-order linear active disturbance rejection control,RLADRC)的稳定性和鲁棒性问题.根据劳斯判据得到了使系统稳定的参数选择可行域,并通过数值仿真进行验证;然后基于频域响应分析了稳定可行域内系统的相角裕度范围;最后比较了降阶自抗扰预估控制与单独降阶自抗扰控制对被控对象参数摄动的鲁棒性,并基于蒙特卡罗实验证明了降阶自抗扰预估控制的动态性能更好、鲁棒性更强.这些结论可用于Smith预估器和降阶自抗扰预估控制器参数的设计.