[發(fā)明專利]一種基于ADRC的無人機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010575715.5
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111580541A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 皮駿;吳闖洋;狄啟彩;孫浩然;王宗博;肖哲雨;朱恒毅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

1.一種基于ADRC的無人機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：二階微分器、非線性反饋器、三階狀態(tài)觀測器、第一比例調(diào)節(jié)器以及第二比例調(diào)節(jié)器；

所述二階微分器的輸出量為第一輸出量以及第二輸出量；

所述三階狀態(tài)觀測器的輸出量為第三輸出量、第四輸出量以及第五輸出量；

所述第一輸出量與所述第三輸出量經(jīng)過比較環(huán)節(jié)得到第一輸入量；

所述第二輸出量與所述第四輸出量經(jīng)過比較環(huán)節(jié)得到第二輸入量；

所述第一輸入量與所述第二輸入量共同作為所述非線性反饋器的輸入量；

所述第五輸出量經(jīng)過所述第一比例調(diào)節(jié)器后，與所述非線性反饋器的輸入量經(jīng)過比較環(huán)節(jié)構(gòu)成反饋并獲取所述第六輸出量；

所述第六輸出量作為被控對象的輸入量對所述被控對象進(jìn)行控制；

所述第六輸出量通過所述第二比例調(diào)節(jié)器后，與所述被控對象的輸出量共同構(gòu)成所述狀態(tài)觀測器的輸入量；

所述第一比例調(diào)節(jié)器與所述第二比例調(diào)節(jié)器的參數(shù)呈倒數(shù)關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一輸出量為俯仰角目標(biāo)角速度、偏航角目標(biāo)角速度以及滾轉(zhuǎn)角目標(biāo)角速度的任意一種；

所述第二輸出量為俯仰角目標(biāo)角加速度、偏航角目標(biāo)角加速度以及滾轉(zhuǎn)角目標(biāo)角加速度的任意一種；

所述第三輸出量為俯仰角實際角速度、偏航角實際角速度以及滾轉(zhuǎn)角實際角速度的任意一種；

所述第四輸出量為俯仰角實際角加速度、偏航角實際角加速度以及滾轉(zhuǎn)角實際角加速度的任意一種；

所述第五輸出量為系統(tǒng)的擾動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二階微分器滿足如下要求：

x₁—第一輸出量；

x₂—第二輸出量；

v(t)—參考信號；

r—快速因子(人為設(shè)定的一個參數(shù))；

sign—符號函數(shù)；

所述非線性反饋器滿足如下關(guān)系

z₁—第三輸出量；

z₂—第四輸出量；

z₃—第五輸出量；

f(x₁，x₂)—非線性模型；

β₀₁、β₀₂、β₀₃—人為設(shè)定的參數(shù)；

非線性反饋控制律

所述非線性反饋器滿足如下規(guī)律：

u₀＝-fhan(e₁，ce₂，r，h₁)；

其中，fhan—最速控制綜合函數(shù)，e₁，e₂—被觀測量，c—阻尼因子，r—快速因子，h₁—濾波因子。