控制理论与应用

作者：孙谷昊,曾庆双,蔡中泽

单位：哈尔滨工业大学,哈尔滨工业大学,哈尔滨工业大学

关键词：四旋翼无人机; 终端滑模; 控制障碍函数; 安全约束

基金：国家自然科学基金项目(JJ20160198)资助.

针对存在安全约束的四旋翼无人机, 为了保证其能够快速稳定地跟踪给定轨迹, 本文提出了一种基于双闭环思想及控制障碍函数求解二次规划问题的控制器设计框架. 首先, 考虑到无人机的模型不确定性及外界干扰问题, 基于快速非奇异终端滑模面设计了双闭环标称控制器, 能够实现有限时间快速收敛. 进一步地, 为了解决无人机遇到的状态、距离约束等安全控制问题, 利用控制障碍函数, 将带有约束的控制器设计问题转化成二次规划的求解问题. 最后, 对提出的控制策略进行了仿真, 验证了控制器的快速性和鲁棒性, 并实现了给定轨迹的安全跟踪.

来源：2023年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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