Modelicaシステムモデリングと擾乱前フィードフォワード補償に基づく四旋翼UAVの自己免疫研究

四旋翼無人航空機（UAV）の飛行制御操作において、モデルパラメータや外部擾乱の不確実性の下で、姿勢および軌道追跡精度の低下や応答遅延に課題を対処するために、本研究はシステムモデリングおよびシミュレーションにおける非因果宣言型モデリング言語Modelicaの利点を活用します。さらに、擾乱観測、推定、補償のために非線形アクティブ擾乱抑制制御（ADRC）フレームワークを組み込みます。状態オブザーバーは、フィードフォワード補償を通じて外部擾乱およびモデル不確実性の影響を軽減するために設計され、安定性分析が行われます。ホバリング抵抗に関する数値シミュレーションは、カスケード比例積分微分（PID）制御戦略と比較して、PID-NLADRCが風擾乱によって引き起こされる最大偏差を約50％削減し、擾乱影響時間を約40％短縮することを示しています。平面または空間、滑らかまたは突然の変化など、異なる軌道に関するシミュレーションは、PID-NLADRC制御戦略の下で、リアルタイムの空間距離偏差平均が69.5％削減され、ピーク時間が75.7％短縮されることを示しています。多目的アプリケーションや物理実験による検証は、位置精度、迅速な追跡、擾乱抑制の面でPID-NLADRCの利点を強調し、四旋翼UAVの迅速かつ精密で堅牢な飛行制御要件にうまく合致しています。