文献类型：期刊文献

中文题名：采用改进积分反演法的四旋翼无人机容错控制

英文题名：FAULT TOLERANT CONTROL FOR FOUR-ROTOR UAV USING IMPROVED INTEGRAL BACKSTEPPING

作者：刘艳君[1];牛丽平[2]

第一作者：刘艳君

机构：[1]新乡学院计算机与信息工程学院,河南新乡453003;[2]河南师范大学计算机与信息工程学院,河南新乡453007

第一机构：新乡学院计算机与信息工程学院

年份：2022

卷号：39

期号：6

起止页码：70-75

中文期刊名：计算机应用与软件

外文期刊名：Computer Applications and Software

收录：CSTPCD;;北大核心:【北大核心2020】；

基金：河南省科技攻关计划资助项目(182102210494);新乡市科技攻关项目(CXGG16036)。

语种：中文

中文关键词：四旋翼无人机;执行器故障;积分反演容错控制;误差积分信号;动态因子

外文关键词：Four-rotor UAV;Actuator fault;Integral-backstepping fault-tolerant control;Error integral signal;Dynamic factor

摘要：为了提高四旋翼无人机(UAV)在遇到执行器故障和干扰时的稳定性,通过引入误差积分信号和动态因子,提出一种改进的积分反演容错控制方法。建立四旋翼UAV的动力学方程,并将其分解成高度、滚转、俯仰和偏航四个回路,给出执行器故障模型,将提出的改进控制方法应用在四个回路的控制律设计过程中,大幅提高了系统的容错性能。通过对比仿真实验结果表明:提出的改进积分反演容错控制律实现了对指令信号的快速响应和准确跟踪,有效改善了系统的动态性能和稳态性能,可实现包容执行器故障和干扰的四旋翼UAV稳定安全飞行。
To improve the stability of four-rotor UAV in the event of actuator failure and disturbance,we propose an improved integrated backstepping fault-tolerant control method by introducing the error integral signal and dynamic factor.We established the dynamic equation for four-rotor UAV and divided it into altitude,roll,pitch and yaw loops.We built the actuator failure model.The improved control method was applied to the control law design of four loops,which greatly improved the fault-tolerant performance of the system.The comparative simulation results show that the proposed improved control law can achieve fast response and accurate tracking to command signals,effectively improve the dynamic and steady-state performance of the system,and realize the stable and safe flight of the four-rotor UAV with actuator fault and disturbance.