摘要在这篇论文中想要解决的是四旋翼无人机在面对持续干扰的时候的姿态跟踪和抗干扰问题，研究的目标就是设计一个能够渐进跟踪期望的轨迹信号并且能够抑制干扰的稳定的闭环系统。本文假设飞行器受到的外部干扰是一类由有限多个正弦函数组合而成的外部干扰信号，可知这类外部干扰信号的能量是无界的，对于这种类型的干扰信号，综合考虑鲁棒控制、自适应控制和鲁棒输出调节控制理论，利用输出调节理论和内模设计思想，设计了一个可以渐进抑制干扰的动态补偿器，把空间飞行器的姿态跟踪和干扰抑制问题转化成一个非线性系统全局稳定性问题，得到了一个可以实现姿态跟踪和干扰抑制的状态反馈控制器。文章的主体部分包括飞行器建模分析、控制器设计和最后的实验仿真，仿真结果表明该方案具有较好的自适应能力和鲁棒性。 26725
毕业论文关键词 非线性系统 抗干扰 姿态跟踪
Title Attitude Tracking and disturbance rejection of Unmanned Aerial Vehicle
Abstract
In this technical note, we deal with the attitude tracking and disturbance re
jection of spacecraft for a class of persistent disturbances with unbounded e
nergy which include the sinusoidal disturbance as a special case. The aim of
our research is to design a stable closed-loop system and the output if the c
losed-loop system can asymptotically track a class of desired trajectories an
d asymptotic disturbance rejection. The approach involves the integration of
techniques from robust, adaptive control, and robust output regulation theor
y. Using internal model of the output regulation theory to design a dynamic c
ompensator with asymptotic disturbance rejection, the spacecraft attitude tra
cking problem is transformed into a problem of robust stability with a state
feedback the attitude tracking and disturbance rejection controller. The mai
n part of the article includes vehicle dynamic model analysis, simplification
and conversion, controller design and the experimental simulation. The simul
ation results show that the scheme has good adaptive ability and robustness.
Keywords nonlinear systems disturbance rejection attitude tracking
目 次
1 引言 . 1
1.1 课题背景 . 1
1.1.1 四旋翼无人飞行器的介绍 . 1
1.1.2 四旋翼无人飞行器的动力结构 . 1
1.1.3 四旋翼无人飞行器的非线性特征 . 1
1.2 控制方法概述 . 1
1.2.1 H∞控制方法 1
1.2.2 逆自适应控制简介 . 2
1.2.3 输出调节理论 . 2
1.2.4 内模原理 . 2
1.3 全文概要 . 3
1.3.1 背景要求 . 3
1.3.2 全文布局 . 3
2. 预备知识 5
2.1 Lyapunov 稳定性 . 5
2.2 Barbalat 引理 . 5
2.3 输出调节的一般框架 . 5
2.3.1稳态生成器 . 6
2.3.2候选内模 . 7
3 飞行器模型和问题描述 . 9
3.1 飞行器模型 . 9
3.1.1 姿势运动学方程 . 9
3.1.2干扰模型 . 9
3.2 设计要求 10
3.2.1目标问题 10
3.2.2控制器要求 10
4问题转化 11
4.1 坐标变换 11 4.2 证明1 . 11 一类多旋翼无人机的姿态控制:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_20990.html