多旋翼无人机用于精确加速度跟踪的鲁棒平动力控制

在本文中，我们介绍了一种带有基于扰动观测器（DOB）的力扰动消除的平动力控制方法，用于多旋翼无人机精确的三维加速度控制。多旋翼的加速度控制需要将期望加速度信号转换为期望滚转、俯仰和总推力。但由于姿态动力学与推力动力学不同，不考虑这些差异的简单运动学信号转换会导致加速度跟踪中的严重性能退化。与大多数基于此类简单逆变换的现有平动力控制技术不同，我们的新方法通过在运动学逆变换中考虑多旋翼的动力学，能够更精确地控制多旋翼的加速度。通过将DOB与包含改进转换技术的平动力系统相结合，我们实现了针对阻碍精确加速度控制的外部力扰动的鲁棒性。考虑到各种可能模型不确定性的联合效应，进行了μ分析以确保整体闭环系统的鲁棒稳定性。通过仿真和实验验证了所提技术，确认了跟踪多旋翼期望加速度的满意性能。