四旋翼飞行器姿态控制系统性能优化设计

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近年来。无人机的研发和使用已经成为热门课题ｌ］】。其最大的特点就是不需要真人在机体内控制飞机。这不仅大大地提高了人们的自身安全，同时也降低了人工成本。由
产生抖振。所以参考这些算法ห้องสมุดไป่ตู้优点，提出一种模糊和滑模控制相结合的算法。该方法利用滑模控制具有响应速度快．对参数和扰动不灵敏的特点，缩短了系统的上升时间，同时
摘要：四旋翼飞行器控制系统具有非线性、强耦合、欠驱动的特点。由于控制参数较多，系统结构相对复杂，所以需要多个控制器对系统进行控制。系统控制器的设计，是为了使飞行器能够快速稳定地到达理想位置，同时保证姿态符合预期。为了解决飞行器能够在有外界干扰的情况下，到达理想位置和保持姿态的同时，提高稳定性，提出一种模糊与滑模相结合的控制算法，用于姿态角控制器设计。实验结果表明，模糊与滑模控制相结合，确实比单一的滑模控制能更好地提高系统的稳定性，增强系统的抗干扰能力。为提升四旋翼飞行器稳定性提供了一种有效的方法。关键词：四旋翼飞行器；滑模控制；模糊控制；仿真中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ｂ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｑｕａｄ－ｒｏｂｏｔａｉｒｃｒａｆｔｉｓａｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｃｌｏｓｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｎｄｕｎｄｅｒ－ａｃｔｕａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｎ —
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｑｕａｄ－ｒｏｂｏｔａｉｒｃｒａｆｔ；Ｓｌｉｄｉｎｇ－ｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌ；Ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｌ引言
ｔｒｏｌｌｅｄｂｙｍａｎｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｄｕｅｔｏｍａｎｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｏｆｔｈｅｑｕａｄ－ｒｏｂｏｔａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｒｅａｅｈｉｄｅａｌｌｏ — ｃａｔｉｏｎｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｓｍｏｏｔｈｌｙ．Ａｎｄｉｔｉｓｗａｎｔｅｄｔｏｋｅｅｐｅｘｐｅｃｔｅｄａｔｔｉｔｕｄｅ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｈｉｅｖｅｉｔｓａｉｍｓ，ａｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｓｌｉｄｉｎｇ－ｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｕｎｋｎｏｗｎｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ．Ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｌｉｄｉｎｇ — — ｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｎｔｉ — －ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ
Ｑｕａｄ－ｒｏｂｏｔＡｉｒｃｒａｆｔＡｔｔｉｔｕｄｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎ
ＬＩ－Ｚｅ
（ＥｌｅｃｔｉｒｃａｌａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨｕｌｕｄａｏＬｉａｏｎｉｎｇ１２５１００，Ｃｈｉｎａ）
ａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｑｕａｄ－ｒｏｂｏｔａｉｒｃｒａｆｔ．
第３４卷第５期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１７）０５ — ００５８ — ０５
计
算
机
仿
真
２０１７年５月
四旋翼飞行器姿态控制系统性能优化设计
李泽
（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛１２５１００）