控制理论与应用

作者：许昌亮,杨忠,姜遇红,徐浩,周东升,廖禄伟,张秋雁

单位：南京航空航天大学 自动化学院,南京航空航天大学 自动化学院,南京航空航天大学 无人机研究院,南京航空航天大学 自动化学院,南京航空航天大学 自动化学院,南京航空航天大学 自动化学院,贵州电网有限责任公司电力科学研究院

关键词：机器人控制; 空中机器人; 非平面配置旋翼; 动力学建模; 双闭环控制; 扰动观测器; 自抗扰控制

基金：国家自然科学基金项目(61473144), 中国南方电网有限责任公司科技项目(066600KK52170074), 贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2020]2Y044), 国家重点研发计划项目(2017YFE0113200), 江苏省教育厅高等学校自然科学研究面上项目(19KJD520007), 江苏省普通高校研究生科研创新计 划项目(KYLX16 0380)资助.

针对输电线路树障清理作业任务对空中机器人平台稳定性、平动性和抗扰性的高要求, 为克服传统平面配置多旋翼无人机姿态配合式位置移动的缺点, 本文在全驱动多旋翼飞行器设计思想的启发下, 提出并设计了一种无需姿态配合即可实现前后平移运动的非平面作业型多旋翼空中机器人. 首先分别建立其姿态的运动学和动力学模型, 然后采用自抗扰控制技术设计了该机器人的位置和姿态跟踪控制律. 多组仿真和样机实验结果表明, 本文所设计的非平面配置旋翼空中机器人在作业过程中的接触力扰动下具有良好稳定性、平动性和抗扰性.

来源：2022年第4期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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