基于改进ESO的四旋翼姿态自抗扰控制器设计

针对四旋翼无人机姿态自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)系统在姿态角测量反馈信号受传感器噪声污染时,基于传统非线性非光滑fal函数的扩张状态观测器(extended state observer,ESO)观测精度不足的问题,构建了一种新型非线性光滑galn函数以重新设计ESO,并利用Matlab/Simulink仿真软件进行性能验证。仿真结果表明:与传统fal函数相比,本文构建的galn函数为光滑且具有更好的收敛性,更能体现“大误差小增益”的工程思想;基于galn函数设计的改进型ESO具有更强的误差跟随能力;采用改进型ESO设计的四旋翼姿态ADRC系统具有更好的跟踪能力和抗干扰能力。

基于自抗扰水面无人艇路径跟踪导航与控制方法研究

针对欠驱动无人艇在路径跟踪过程中海流的时变干扰、传感器噪声污染及控制器参数不易整定等问题,设计路径跟踪控制器。引入视线法获取艏向角,作为控制器的控制目标,并利用卡尔曼滤波器对数据融合处理;改进扩张状态观测器的非线性函数为自适应galn函数,抑制噪声,提高观测精度;利用灰狼优化算法优化目标函数,获取最优控制器参数,提升了控制效率;通过仿真和湖泊试验,验证了所设计控制器能够实现对无人艇的高效控制,路径跟踪精度整体提升。