控制理论与应用

作者：王加朋,杨瑜杰,杨家宁,罗家祥

单位：河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南理工大学 电气工程与自动化学院,华南理工大学 自动化科学与工程学院

关键词：四旋翼无人机; 姿态跟踪; 预定时间控制; 终端滑模; 干扰观测器

基金：国家自然科学基金项目(61164015), 河南省高校基本科研业务费专项资金项目(NSFRF240333), 河南省高等学校重点科研项目(26A413006)资助.

本文对含未知干扰和执行器饱和的四旋翼无人机姿态系统, 提出了一种新型预定时间姿态跟踪控制方法.首先将姿态跟踪误差系统中的未知干扰和输入饱和, 采用基于分段双曲正切函数方法转化为线性近似部分和集总干扰部分; 其次对集总干扰, 通过引入辅助动态系统和辅助误差, 提出一种新型预定时间非奇异快速终端滑模自适应干扰观测器, 可在预定时间内对集总干扰快速估计; 然后结合干扰观测器设计了一种新型预定时间非奇异快速终端滑模控制器, 并且利用Lyapunov函数方法证明了所提控制方法可在预定时间内实现实际预定时间稳定, 稳定时间由用户预先设置而不依赖于系统初始条件和控制器参数. 最后实验仿真验证了所提控制方法的有效性.

来源：2026年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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