丁 力 马 瑞 单文桃 吴洪涛

(1.江苏理工学院机械工程学院， 常州 213001； 2.南洋理工大学机械与宇航工程学院， 新加坡 639798；3.南京航空航天大学机电学院， 南京 210016)

小型无人直升机航向线性自抗扰控制

丁 力1马 瑞2,3单文桃1吴洪涛3

(1.江苏理工学院机械工程学院， 常州 213001； 2.南洋理工大学机械与宇航工程学院， 新加坡 639798；3.南京航空航天大学机电学院， 南京 210016)

针对小型无人直升机航向系统存在内部不确定性和外部扰动大的问题，提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)算法来实现航向通道高性能控制方法。首先，分析和推导了Trex-600型无人直升机的航向模型，并引入阵风模型模拟实际飞行环境。然后，根据LADRC的控制原理设计了基于二阶LADRC的航向控制系统，并利用人工蜂群算法对控制器参数进行了整定。最后，对所设计的控制策略进行了仿真分析与实验验证，实现了无人直升机航向通道的轨迹跟踪控制，并与常见的PID控制进行了比较。结果表明：设计的LADRC控制器鲁棒性好、响应时间快、控制精度高，能够使Trex-600型无人直升机的航向角快速、精确地跟踪参考轨迹。

小型无人直升机； 线性自抗扰控制； 人工蜂群算法； 参数整定； 轨迹跟踪

引言

随着无人机技术的发展，小型无人直升机在农田作业、城市航拍和电力检测等应用领域受到了国内外学者的广泛关注[1-2]。作为一个多输入多输出的非线性系统，无人直升机易受模型不确定性和外部扰动的影响[3-4]，这些因素使飞行控制器设计难度加大。为了提高无人直升机的操控品质，需要研究一种抗干扰能力强的高性能控制器。……