基于ADRC的四旋翼飛行器自主避障控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近些年來，多旋翼無人機(jī)由于機(jī)械結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)性較好的特性在巡檢、安防、測(cè)繪等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。然而其自主安全飛行，特別是障礙物環(huán)境下的目主安全飛行受到越來越多地關(guān)注。為此，本文開展了基于ADRC的四旋翼無人飛行器的自主避障和飛行控制算法研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　首先，根據(jù)所搭建的四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)和配置，給出了四旋翼飛行器的六自由度數(shù)學(xué)模型。其次，針對(duì)機(jī)載傳感器的配置，設(shè)計(jì)了基于四元數(shù)的姿態(tài)解算算法和基于擴(kuò)展卡爾

2、曼濾波的組合導(dǎo)航算法，以期獲得準(zhǔn)確、穩(wěn)定的飛行器位姿信息。然后，采用自抗擾控制理論，研究了基于ADRC的四旋翼無人飛行器飛行控制算法，針對(duì)四旋翼飛行器控制系統(tǒng)中容易出現(xiàn)的航向通道控制器積分飽和問題，提出了基于變速積分的抗飽和航向控制算法，實(shí)現(xiàn)了四旋翼無人飛行器航向通道控制。最后，采用激光雷達(dá)傳感器，考慮四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型中的主要約束，提出了基于改進(jìn)勢(shì)場(chǎng)法的避障算法。
　　實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，所設(shè)計(jì)的基于ADRC的四旋翼無人飛行器飛行