基于采样约束的四旋翼指定时间自适应控制的研究
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作者:
作者单位:

1.中北大学仪器与电子学院 太原 030051; 2.极限环境光电动态测试技术与仪器全国重点实验室 太原 030051

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

P318.63;TN96;U666.1

基金项目:

国家自然科学基金(61873247)项目资助


Study on appointed-time adaptive control for quadrotor based on sampling limitations
Author:
Affiliation:

1.School of Instrumentation and Electronics, North University of China,Taiyuan 030051, China; 2.National Key Laboratory for Extreme Environment Optoelectronic Dynamic Testing Technology and Instrumentation,Taiyuan 030051, China

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    摘要:

    提出了一种针对受采样约束影响的四旋翼指定时间自适应输出反馈控制方案。首先,基于不变流形原理,开发了一种高效的基于滤波器的未知系统动态估计器(USED)用于总体不确定性估计。其设计引入了可变阈值事件触发状态观测器,以替代实际的速度测量值,从而在低计算成本下保持估计准确性。其次,考虑到四旋翼对响应速度的严格要求,设计了指定时间漏斗控制(ATFC)方案,确保位移误差在预定时间内收敛,并约束误差边界,提升系统瞬态和稳态性能。最后,通过李雅普诺夫分析理论证明了闭环系统的稳定性,并通过仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。

    Abstract:

    This paper presents a designated-time adaptive output feedback control scheme for quadrotors affected by sampling constraints. First, based on the principle of invariant manifolds, an efficient filter-based unknown system dynamics estimator is developed for overall uncertainty estimation. The unknown system dynamics estimator (USDE) design introduces a variable-threshold event-triggered state observer to replace the actual velocity measurements, maintaining estimation accuracy at low computational cost. Secondly, considering the strict response speed requirements of the quadrotor, an appointed-time funnel control (ATFC) scheme is designed to ensure that displacement errors converge within the predetermined time and to constrain error boundaries, thereby enhancing the system′s transient and steady-state performance. Finally, the stability of the closed-loop system is proven through Lyapunov analysis theory, and simulation results validate the effectiveness and superiority of the proposed method.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

安泓宇,王亚国,赵晨阳,白宇.基于采样约束的四旋翼指定时间自适应控制的研究[J].电子测量技术,2026,49(12):90-99

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