控制理论与应用

作者：王君,李昂

单位：兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州理工大学 电气工程与信息工程学院

关键词：有向通信拓扑结构; 自适应非奇异快速终端滑模控制; 四旋翼无人机; 分布式编队控制器; 执行器故障

基金：国家自然科学基金项目(61463030)资助.

针对有向通信拓扑下的四旋翼无人机编队在飞行过程中易受到空气阻力、外部干扰、执行器故障等不确定因素影响的问题, 提出了一种自适应非奇异快速终端滑模控制策略来提高四旋翼无人机编队系统性能. 该策略主要利用自适应参数调整方法改进非奇异快速终端滑模控制器, 能够有效的估计出未知集总扰动的上界, 保证滑模面到达平衡点, 确保跟踪误差在有限时间内收敛于0. 其次, 根据长–僚机结构, 设计分布式编队控制器, 使僚机仅需邻居状态信息则可实现通信, 减少对全局及长机信息的依赖. 此外, 基于Lyapunov稳定性理论对四旋翼无人机编队系统进行了分析, 证明该算法能使多无人机编队跟踪误差收敛于0. 最后, 通过对比仿真实验结果表明, 本文控制算法对存在外部干扰和执行器故障的情况下, 多四旋翼无人机编队具有较好的容错性能.

来源：2025年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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