| 具有输入约束和扰动补偿的四旋翼无人机姿态稳定模型预测控制 |
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| 引用本文： | 郑潇,何德峰,王巧灵,马家腾.具有输入约束和扰动补偿的四旋翼无人机姿态稳定模型预测控制[J].计算机测量与控制,2024,32(5):94-101. |
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| 作者姓名： | 郑潇 何德峰 王巧灵 马家腾 |
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| 作者单位： | 浙江工业大学,,, |
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| 基金项目： | 国防科技创新项目（2022-4b5s-wwht-0041） |
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| 摘 要： | 为了解决四旋翼无人机飞行过程中的姿态控制问题，考虑受到执行器输入约束和外界未知扰动影响，设计了一种具有输入约束和扰动补偿的四旋翼无人机姿态稳定模型预测控制方法；设计简化的四旋翼无人机姿态动力学模型，降低控制器设计的复杂程度，设计带有输入约束的控制器，模拟饱和输入现象，实现饱和输入下的四旋翼姿态稳定控制；设计风扰观测器，实现对外部未知扰动的估计，有效跟踪外部持续扰动，并由此设计扰动补偿律；围绕代价函数设计带有扰动补偿律的最优控制律，作用于四旋翼姿态系统，实现四旋翼无人机姿态的稳定控制；最后进行数值仿真，设置风扰观测器参数λi为0.25，预测时域Np为10，控制时域Nc为9，仿真测试本文方法与不带观测器的非线性预测控制方法（NMPC），验证本文控制方法的有效性和优越性。
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| 关 键 词： | 输入约束 扰动补偿 四旋翼 姿态稳定 模型预测控制 |
| 收稿时间： | 2023/5/15 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/6/25 0:00:00 |
Model Predictive Control for Quadrotor UAV Attitude Stability with Input Constraints and Disturbance Compensation Under Input Saturation |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | input constraints disturbance compensation quadrotor attitude stabilization model predictive control |
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