南京航空航天大学学报

作者：杜佳玮，李天鸿，李艳恺，历东平，弋英民，黄宇龙

单位：西安理工大学自动化与信息工程学院，西安 710048；,西安理工大学自动化与信息工程学院，西安 710048；,西安理工大学自动化与信息工程学院，西安 710048；,西安工业大学基础学院，西安 710021；,西安理工大学自动化与信息工程学院，西安 710048；,西安理工大学自动化与信息工程学院，西安 710048；

关键词：全自由度无人直升机;姿态状态约束;反馈线性化;跟踪飞行控制;反步法

基金：国家自然科学基金项目（62127809， 62103327）；中国博士后科学基金项目（2022T150524）；陕西省教育厅科研计划项目（23JY053）；陕西省科技厅重点研发计划（2024GX-YBXM-298）。

针对无人直升机系统，在保证姿态约束在指定范围的前提下，研究其全自由度控制问题。考虑到系统的强非线性、强耦合性、欠驱动性以及中间控制变量需保证有界等特点，文中通过反馈线性化方法降低非线性和耦合性的强度，设计控制器直接控制3个位置自由度和偏航角。同时，利用障碍Lyapunov函数方法局部约束中间变量来间接控制滚转角和俯仰角，保证直升机姿态有界。结合非线性系统控制理论，在保证跟踪误差系统有界的同时对系统进行稳定性分析。最后通过模拟实例验证了该方法的有效性。

来源：2024年第6期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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