张居乾，任朝晖，周来宏，闻邦椿

（东北大学 机械工程与自动化学院，沈阳 110819）

基于指数收敛的四旋翼无人机鲁棒自适应飞行控制

张居乾，任朝晖，周来宏，闻邦椿

（东北大学 机械工程与自动化学院，沈阳 110819）

针对四旋翼无人机鲁棒自适应飞行问题，提出了一种基于指数收敛的控制方法。考虑到四旋翼系统的欠驱动、强耦合等非线性特性，采用线性化反馈控制策略实现对其轨迹追踪飞行能力的基本控制；针对线性化反馈控制易受系统内外部未知干扰等影响，采用基于指数收敛干扰观测器组合控制设计，实现四旋翼飞行的鲁棒与自适应控制；线性反馈及状态观测器控制系统基于指数收敛稳定。进行了仿真分析，结果表明，干扰观测器对四旋翼系统中存在的未知干扰具有很好的估计能力，所设计的基于指数收敛控制系统，结构简单，且具有较强的干扰抑制能力和较高的系统稳定性，满足四旋翼无人机的鲁棒及自适应飞行能力要求。

四旋翼无人机；轨迹追踪；反馈控制；干扰观测器；指数收敛；鲁棒自适应

四旋翼无人机近些年来被广泛应用于军事和民用领域，如侦查、营救、监控、航拍和测绘等。四旋翼机体主要由四个旋翼和机架构成，其设计简单，易于加工，价格低廉，携带方便，为使用者提供了极大的便利。相对于固定翼飞行器而言，四旋翼具有灵活的机动性、良好的操作性以及对各种复杂工作环境的高度适应性，其应用价值得到了广泛肯定与认可。……