兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于分数阶S面模型的四旋翼轨迹跟踪控制
稿件作者: 李佳成,陈鹏云,常哲
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.03.037
科学编辑: 林达 博士(徐州工程学院 教授)
栏目名称: 信息科学与控制工程
关键词: 四旋翼无人机;四元数;分数阶PID;S面控制;轨迹跟踪
文章摘要: 四旋翼无人机具有欠驱动、非线性、强耦合的特点。针对四旋翼无人机轨迹跟踪控制中跟踪精度低,抗外界干扰能力弱的特点,通过对四旋翼无人机进行四元数建模,使用误差四元数作为控制器输入,消除了无人机在机动角度过大时的奇点问题,提出了一种分数阶S面的控制方法,即将分数阶PID控制与S面控制融合,作为一个新的控制器。轨迹跟踪试验表明,分数阶S面控制器在四旋翼无人机控制模型中的累计误差明显小于分数阶PID,证明了该方法具有抗风扰能力强、跟踪精度高的特点。
稿件基金: 国家自然科学基金项目(51909245,62003314);山西省重点研发计划(202202020101001);中北大学研究生科技立项资助项目(20221876)
引用本文格式: 李佳成,陈鹏云,常哲.基于分数阶S面模型的四旋翼轨迹跟踪控制[J].兵器装备工程学报,2024,45(3):286-292.
LI Jiacheng, CHEN Pengyun, CHANG Zhe.Trajectory tracking control of quadrotor based on fractional order Splane model[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(3):286-292.
刊期名称: 2024年03期
出版时间: 2024年3月
收稿日期: 2023年4月14日
修回日期: 2023年5月21日
录用日期: 2023年6月21日
上线时间: 2024年3月28日
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