位置和速度受限的微型无人直升机轨迹跟踪控制器

作     者：邹尧 霍伟 ZOU Yao;HUO Wei

作者机构：北京航空航天大学第七研究室 飞行器控制一体化技术国家级重点实验室北京100191 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2015年第32卷第10期

页      面：1316-1324页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61074010)资助 

主　　题：微型无人直升机 轨迹跟踪 位置和速度受限 反步法 障碍李雅普诺夫函数 指令滤波器 

摘      要：针对微型无人直升机在狭窄空间中的轨迹跟踪问题,设计了一种可以限制直升机位置和速度的跟踪控制器.首先将直升机的模型简化为一个未建模的动态模型.基于简化模型利用受限反步法设计控制器,其中在位置控制回路用障碍李雅普诺夫函数代替传统的纯二次型李雅普诺夫函数,以此来限制直升机的位置和速度;用指令滤波器对反步过程中虚拟控制的导数进行估计,避免了复杂的解析计算.此外,将未建模动态和指令滤波器误差合并成有界扰动项,并设计了自适应算法对扰动的上界进行估计和补偿.稳定性分析证明了直升机的闭环跟踪误差最终一致有界,且位置和速度始终位于预设的限制集合中.仿真结果验证了该控制器的有效性.