摘要

针对四旋翼无人机在飞行过程中易受外界干扰影响的问题,提出了利用干扰观测器的滑模控制方法,保证空间轨迹能够快速平滑地跟踪目标信号。首先,为了避免产生奇点,采用单位四元数描述系统姿态;其次,针对位置子系统的欠驱动特性,引入虚拟控制力,同时解算出实际输入升力和目标姿态;再次,考虑到位置和姿态子系统模型中干扰力和干扰力矩的存在,设计了干扰观测器对其进行在线估计,并利用滑模控制方法设计出输入控制律,保证对目标姿态和参考轨迹的跟踪。最后,仿真结果验证了上述系统控制器的有效性和稳定性。