高海拔环境下四旋翼无人机飞行姿态控制技术研究

高晗，颜世成

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局，云南大理 671000）

四旋翼无人机在近些年的无人机领域中发挥着重要的作用，其具有驱动时间长、耦合性能好、抗干扰能力强等优势，大量地应用于军队与民间[1-2]。四旋翼无人机的飞行主要是通过调节4个旋翼的转速以及状态来完成起飞、斜飞、侧飞、盘旋等飞行姿态[3-4]。

在高海拔的环境下对四旋翼无人机的飞行姿态进行控制，更需要发挥其抗干扰与耦合性能强的特点，传统的对四旋翼无人机飞行姿态的控制技术主要是通过滑模算法以及PID 控制法实现[5]。滑模算法下对四旋翼无人机飞行姿态的控制主要是应用滑模算法的鲁棒性，当无人机的控制系统出现问题时，依靠鲁棒性体现出无人机的抗干扰能力强的性能，有效地降低四旋翼无人机的机身不平衡问题，对滑模的终端参数进行求导后出现的负指数项，能够引入积分项对四旋翼无人机的平稳性进一步增强，但是这种方法的参数精确度低，不能够精准地对干扰数据及时反馈，从而影响了对机身的姿态控制[6]。PID 控制法主要是通过对飞行姿态控制器的误差与变化率进行监测规划，用模糊算法引导飞行姿态控制器对无人机的机身控制，这种方法的实现方式比较简单，适用于简单的无人机模型控制，但是其应用在四旋翼无人机中需要具备过高的调控数据与相关资源，且模糊算法的参数运算语言精确度差，导致飞行姿态控制器对四旋翼无人机的姿态控制有较大的偏差[7]。……