1.一种基于极点配置模糊自抗扰控制技术的四旋翼飞行器控制方法，其特征在于：所述四旋翼飞行器控制方法包括以下步骤：
步骤1：建立如式(1)所示的系统运动方程：
其中，x,y,z为在地面坐标系下飞行器相对于原点的坐标，φ,θ,ψ分别代表飞行器的俯仰角，横滚角，偏航角；U1表示作用在四旋翼无人机上的合外力，p为飞行器的俯仰角角速度，为俯仰角角加速度，q为飞行器的横滚角角速度，为横滚角角加速度，r为飞行器的偏航角角速度，为偏航角角加速度，m为飞行器的质量，Ix，Iy，Iz分别为x,y,z轴上的惯性张量，τx，τy，τz分别为x,y,z轴上的力矩；
步骤2：将式(1)改写为自抗扰控制形式
其中
Δf(·)项、d(·)项分别代表模
型不确定以及外部干扰；
为了便于控制器实现，将式(2)进一步改写为
其中，
定义状态变量：z1＝χ， 式(1)改写为
其中，状态变量χ存在连续的一阶导数、二阶导数,模型不确定ΔF(χ,t),外部扰动D(t)满足|ΔF(χ,t)+D(t)|步骤3：设计二阶跟踪微分器；
其中，Vd＝[xd yd zd φd θd ψd]T，(·)d为期望信号， 为输入信号Vd的跟随量，为的一阶导数，r>0为速度因子；
步骤4，设计非线性扩张状态观测器，过程如下：
4.1基于扩张观测器的设计思想，定义扩张状态z3＝ΔF(χ,t)+D(t)，则式(4)改写为以下等效形式：
其中， N＝(ΔF(χ,t)+D(t))；
4.2令wi分别为式(5)中状态变量zi的观测值，i＝1,2,3，定义跟踪误差 其
中 为期望信号，观测误差为eoi＝zi-wi，则设计非线性扩张状态观测器表达式为：
其中，β1，β2，β3为观测器增益参数，需用极点配置法及模糊控制律确定，gj(eo1)为非线性函数滤波器，其表达式为
其中，αj＝[0.1，0.3]，θ＝0.1；
步骤5，运用极点配置法确定观测器增益参数β1，β2，β3的初值，过程如下：
5.1令δ1＝z1-w1，δ2＝z2-w2，δ3＝h-w3，则式(5)减去式(6)得
设h有界，且g(eo1)是光滑的，g(0)＝0，g′(eo1)≠0，根据泰勒公式，式(7)写为令 则式(8)写为以下状态空间方程形式
5.2设计补偿矩阵
则式(9)写为
至此，参数βi的确定转化为li的确定，使式(10)在扰动h的作用下渐近稳定的必要条件是补偿矩阵A的特征值全部落在复平面的左半平面上，即式(10)的极点充分的负，由此，根据极点配置法，选定期望的极点pi，i＝1,2,3，使参数li满足
其中，I为单位矩阵，令左右两边关于s的多项式的各项系数相等，则分别求出参数l1，l2，l3的值，从而得到扩张状态观测器的表达式为
步骤6，引入模糊规则
以观测误差eo1，eo2为性能指标，设计模糊控制规则在线整定β1，β2，β3，其中，模糊变量分别为eo1，eo2；Δβ1、Δβ2、Δβ3代表模糊规则输出量，并在其各自论域上分别定义5个语言子集为{“负大(NB)”，“负小(NS)”“,零(ZO)”，“正小(PS)”，“正大(PB)”}；选择输入量eo1,eo2的隶属度函数为高斯型(gaussmf)，输出量Δβ1、Δβ2、Δβ3的隶属度函数为三角形(trimf)，取eo1，eo2的基本论域分别为[-1，+1]和[-1，+1]，取Δβ1、Δβ2、Δβ3的基本论域分别为[-1，1]、[-0.5，0.5]和[-0.1，0.1]，模糊推理采用Mamdani型，去模糊化算法为加权平均法，表1为β1，β2，β3模糊规则表：
表1
如表1所示，建立修正参数β1，β2，β3的模糊整定规则，则得到以下参数修正表达式其中， 为极点配置得到的扩张状态观测器初始值；
步骤7，基于自抗扰控制方法设计非线性反馈动态补偿线性化控制器U，过程如下：
7.1，设计非线性反馈：
其中， δ＝0.1；
7.2，根据动态补偿线性化的思想设计自抗扰控制器如下：
其中，α1＝0.6,α2＝0.2，运用极点配置法确定控制器参数k1,k2的取值，k1,k2为控制器参数；
7.3，运用极点配置法确定控制器增益参数k1,k2的取值：
将式(13)带入式(5)后，有
将式(14)中第二项改写为得到
其中，
令
则式(15)写为
根据泰勒公式，式(16)写为
令 则式(17)写为矩阵形式
其中，
使式(18)渐近稳定的必要条件是补偿矩阵A的特征值全部落在复平面的左半平面上，即式(18)的极点充分的负，由此，根据极点配置法，选定期望的极点pi，i＝1,2，使参数Li满足
其中，I为单位矩阵，令左右两边关于s的多项式的各项系数相等，则分别求出参数k1,k2的值。

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