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申请/专利权人：中国人民武装警察部队工程大学

摘要：本发明公开了一种四旋翼无人机固定时间自适应非奇异轨迹跟踪控制方法，包括位置环控制策略和姿态环控制策略；其中：所述的位置环控制策略如下：设置固定时间自适应非奇异终端滑模控制律；设置参数自适应律；所述的姿态环控制策略如下：设置固定时间自适应非奇异终端滑模控制律；设置参数自适应律。本发明的方法能够有效解决现有技术未将收敛时间作为性能指标，并且在飞行过程中出现抖振现象从而影响飞行质量的技术问题。通过与经典比例微分控制方法进行仿真实验对比，验证了本发明的控制方法的有效性和优越性。

主权项：1.一种四旋翼无人机固定时间自适应非奇异轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括位置环控制策略A和姿态环控制策略B；其中：所述的位置环控制策略A如下：A1：固定时间自适应非奇异终端滑模控制律设置为： 式中，m0为无人机原始质量；k110，k120；g为重力加速度；e3＝[0,0,1]T为竖直方向的单位矢量；为期望位置的加速度；控制参数h110，h120，0α1，β1；Λ11＝diag{|xe|α-1,|ye|α-1,|ze|α-1}，Λ12＝diag{|xe|β-1,|ye|β-1,|ze|β-1}，xe、ye、ze分别为x方向、y方向、z方向的位置跟踪误差；η10；为的估计，bU0；sigαz＝[|z1|αsgnz1,...,|zn|αsgnzn]sigβz＝[|z1|βsgnz1,...,|zn|βsgnzn]其中，z为矢量，有n个变量到Z1～Zn； 其中，s1为固定时间终端滑模面；为速度跟踪误差；跟踪误差pe＝p-pd，p为无人机实际位置，pd为期望跟踪的参考位置；satσΛ11＝[satσΛ11,1,satσΛ11,2,satσΛ11,3]为饱和函数： 式中，σ0；A2：参数自适应律设置为： 式中，控制参数为γ110，γ120；所述的姿态环控制策略B如下：B1：固定时间自适应非奇异终端滑模控制律设置为： 式中，J0为初始转动惯量；控制参数k210，k220；为参考姿态的加速度；C0为科氏力与离心力项初始值；为角加速度；η20，为的估计；bτ0；Λ21＝diag|{φe|α-1,|θe|α-1,|ψe|α-1}Λ22＝diag{|φe|β-1,|θe|β-1,|ψe|β-1}s2＝Θe+h21sigαΘe+h22sigβΘe式中，φe、θe、Ψe分别代表无人机的横滚角、俯仰角、偏航角的跟踪误差；s2为固定时间终端滑模面；控制参数h210，h220；跟踪角速度误差Θe＝Θ-Θd，Θd为期望跟踪的参考姿态；B2：参数自适应律设置为： 式中，控制参数为γ210，γ220。

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百度查询： 中国人民武装警察部队工程大学 四旋翼无人机固定时间自适应非奇异轨迹跟踪控制方法