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输入时滞和外部干扰下的QUAV鲁棒最优飞行控制

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针对存在外部干扰以及输入时滞约束下的四旋翼无人机(Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle,QUAV)系统,文中提出一种基于自适应动态规划方法的鲁棒最优轨迹跟踪控制策略.采用干扰观测器技术针对存在于位置环和姿态环的外部干扰进行估计;采用Padé逼近技术处理姿态环存在的输入时滞问题;在反步法框架下基于自适应动态规划算法设计最优鲁棒轨迹跟踪控制器;结合李雅普洛夫方法对整个闭环系统的稳定性进行分析,并针对QUAV动态模型开展数值仿真试验,验证所提鲁棒最优飞行控制方案的可靠性.
Robust Optimal Flight Control for QU AV with Input Delay and External Disturbance
This paper proposes an adaptive dynamic programming(ADP)based robust optimal trajectory tracking strategy for quadrotor unmanned aerial vehicles(QUAV)with constraints of external disturbance and input delay.Firstly,disturbances observer technique is applied to estimate external disturbance in both position and attitude loops;Then,the input delay constraint is handled with Padé approximate method;And a single network ADP algorithm based robust trajectory tracking strategy under backstepping farm is designed;Finally,Lyapunov method is applied for stability analysis of whole closed-loop system,and simulation tests are carried out for QUAV dynamics model to verify the reliability of proposed robust optimal flight control strategy.

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夏荣盛、许计才、卜春磊、阎坤

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自动控制 四旋翼无人机 输入时滞 自适应动态规划 最优飞行控制

国家自然科学基金安徽省高等学校科学研究重点项目复杂系统多学科管理与控制安徽普通高等学校重点实验室项目安徽工业大学校青年基金

621033152022AH050308CS2022-03QZ202107

2024

10.16185/j.jxatu.edu.cn.2024.02.101

西安工业大学学报
西安工业大学

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CSTPCDCHSSCD
影响因子：0.381
ISSN：1673-9965
年,卷(期)：2024.44(2)
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