第43卷第1期2023年2月飞机设计AIRCRAFTDESIGNVol.43No.1Feb.2023收稿日期:2021-12-15;修订日期:2022-11-24作者简介:李震洋(1998—),男,硕士研究生引用格式:李震洋,吴学森,王维军.基于改进ADRC的某尾座式无人机风场扰动下的悬停控制[J].飞机设计,2023,43(1):33-37.LIZhenyang,WUXuesen,WANGWeijun.HoverControlofTail-sitterUAVunderWindFieldDisturbanceBasedonImprovedADRC[J].AircraftDesign,2023,43(1):33-37.文章编号:1673-4599(2023)01-0033-05doi:10.19555/j.cnki.1673-4599.2023.01.007基于改进ADRC的某尾座式无人机风场扰动下的悬停控制李震洋1,吴学森2,王维军3(1.北京航天长征飞行器研究所,北京100076)(2.中国运载火箭技术研究院,北京100076)(3.北京航空航天大学,北京100191)摘要:针对尾座式无人机容易受到外界风场扰动和模型不确定性影响的问题,设计了一种外环PID与内环自抗扰控制(ADRC)的组合控制算法进行悬停姿态与高度控制,并优化扩张状态观测器(ESO)以解决调参困难的问题。建立用垂向欧拉角定义的天东北坐标系来描述悬停飞行状态,进行数学建模并完成全量运动方程组。在Matlab/Simulink软件内搭建基于改进ADRC的非线性全量运动方程模型,通过大气紊流模型建立风场,仿真分析在干扰作用下的控制效果。仿真结果表明,改进ADRC控制算法能够有效抵抗风场干扰,实现稳定的悬停姿态与高度控制。关键词:尾座式无人机;悬停控制;自抗扰控制(ADRC);风场建模中图分类号:V249.122文献标识码:AHoverControlofTail-sitterUAVunderWindFieldDisturbanceBasedonImprovedADRCLIZhenyang1,WUXuesen2,WANGWeijun3(1.BeijingInstituteofAerospaceLongMarchVehicle,Beijing100076,China)(2.ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology,Beijing10076,China)(3.BeihangUniversity,Beijing100191,China)Abstract:TosolvetheproblemthatTail-sitterUAViseasilyaffectedbyexternalwindfielddisturb-anceandmodeluncertainty,acombinedcontrolalgorithmofouterloopPIDandinnerloopADRCwasdesignedtocontrolthehoveringattitudeandheight,andtheESOwasoptimizedtosolvethedif-ficultyofparametertuning.ThenortheastcoordinatesystemdefinedbyverticalEulerAnglewases-tablishedtodescribethehoveringflightstate,andmathematicalmodelingwascarriedouttocompletethefullmotionequations...