引用本文:陈增强,李毅,袁著祉,孙明玮,刘忠信,孙青林.串级自抗扰控制器在纵列式双旋翼直升机飞行姿态控制中的应用[J].控制理论与应用,2015,32(9):1219~1225.[点击复制]
CHEN Zeng-qiang,LI Yi,YUAN Zhu-zhi,SUN Ming-wei,LIU Zhong-xin,SUN Qing-lin.Attitude control of tandem rotor helicopter based on cascade active disturbance rejection control[J].Control Theory and Technology,2015,32(9):1219~1225.[点击复制]
串级自抗扰控制器在纵列式双旋翼直升机飞行姿态控制中的应用
Attitude control of tandem rotor helicopter based on cascade active disturbance rejection control
摘要点击 2945  全文点击 1347  投稿时间：2015-03-27  修订日期：2015-06-29
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DOI编号  10.7641/CTA.2015.50239
  2015,32(9):1219-1225
中文关键词  自抗扰控制器  串级控制  扩张状态观测器  纵列式直升机  姿态控制
英文关键词  active disturbance rejection control (ADRC)  cascade control  extended state observer  tandem rotor heli- copter  attitude control
基金项目  国家自然科学基金项目(61174094, 61273138), 天津市自然科学基金项目(14JCYBJC18700, 13JCYBJC17400)资助.
作者单位E-mail
陈增强* 南开大学 计算机与控制工程学院自动化系 chenzq@nankai.edu.cn 
李毅 南开大学 计算机与控制工程学院自动化系  
袁著祉 南开大学 计算机与控制工程学院自动化系  
孙明玮 南开大学 计算机与控制工程学院自动化系  
刘忠信 南开大学 计算机与控制工程学院自动化系  
孙青林 南开大学 计算机与控制工程学院自动化系  
中文摘要
      本文将自抗扰控制应用于直升机飞行姿态控制中, 针对纵列式双旋翼直升机的飞行姿态控制问题, 设计串级自抗扰控制器, 并进行了参数整定, 得到了优良的仿真结果. 进而在实际装置上, 调试出了令人满意的飞行姿态实 时控制结果. 对比于线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制算法, 文中所设计的串级自抗扰控制器显然具有更加精准的控制精度, 能更加满足快速性的要求, 并且更具有鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力.
英文摘要
      Active disturbance rejection control (ADRC) technique is applied to control the attitudes of a kind of heli- copter. In order to guarantee the attitudes of a tandem rotor helicopter as we desired, a series of cascade ADRC controllers are designed. After adjusting the parameters, we obtain the numerical simulation results based on ADRC strategy which shows a better performance than linear quadratic regulator (LQR) method. Furthermore, real-time control experiments are carried out. Satisfactory experimental results indicate that the cascade ADRC is better than LQR scheme not only in meet- ing the control accuracy requirement but also in achieving rapid and effective response for the nonlinear coupled systems. In addition, the ADRC controller has strong robustness and insensitivity to perturbations.