42第40卷第6期2023年6月真机仿算文章编号：1006-9348(2023)06-0042-05基于改进PD的LESO四旋翼控制算法刘春玲，冯锦龙，张瑾（大连大学信息工程学院，辽宁大连116622）摘要：针对四旋翼飞行器非线性、强耦合及易受外界干扰引起姿态不稳定问题，设计了一种改进PD的线性扩张状态观测器（LESO)控制器。通过在PD算法的微分环节中加入一阶惯性环节，构成不完全微分控制，提高飞行系统的控制性能。利用LESO将控制系统中的内外部扰动进行估计并补偿到原系统中，不仅能减少系统误差，还能增强控制系统的抗干扰能力，提高系统鲁棒性及稳定度。通过MATLAB仿真表明，提出的改进PD的LESO控制器能够快速达到稳定状态，有效提高四旋翼飞行器姿态的稳定控制能力，超调量更小、控制效果更佳，相比于常规的PID控制器，具有更高的鲁棒性和自适应能力。关键词：四旋翼飞行器；线性扩张姿态观测器；不完全微分比例微分控制中图分类号：TP391.9文献标识码：BBasedonImprovedPDofLESOQuadrotorControlAlgorithmLIUChun-ling,FENGJin-long,ZHANGJin(CollegeofInformationEngineering,DalianUniversity,DalianLiaoning116622,China)ABSTRACT:Aimingattheproblemofattitudeinstabilitycausedbynonlinearity,strongcouplingandsusceptibilitytoexternalinterferenceofquadrotor,alinearextendedstateobserver(LESO)controllerwithimprovedPDisde-signed.First,byaddingafirst-orderinertialinktothedifferentiallinkofthePDalgorithm,anincompletedifferentialcontrolwasformedtoimprovethecontrolperformanceoftheflightsystem.Then,LESOwasusedtoestimateandcom-pensatetheinternalandexternaldisturbancesinthecontrolsystemtotheoriginalsystem,whichcannotonlyreducesystemerrors,butalsoenhancetheanti-interferenceabilityofthecontrolsystem,andimprovesystemrobustnessandstabilityaccuracy.ThroughMATLABsimulationexperiment,itisshownthattheproposedLESOcontrollerwithim-provedPDhashigherrobustnessandadaptiveabilitythanconventionalPIDcontroller,canachieveastablestatequickly,effectivelyimprovethestabilitycontrolabilityofquadcopterattitude,andhasasmallerovershoulationandbettercontroleffect.KEYWORDS:Quadrotor;Linearextendedattitudeobserver;IncompletedifferentialPD1引言四旋翼飞行器控制系统是一个非线性、强耦合的复杂系统，给控制设计带...
