在模型不确定性和未知干扰下的无人机操作机器人系统的低复杂度规定性能控制

本文提出了一种在模型不确定性和未知干扰下针对无人机操作机器人系统（UAMRS）的轨迹跟踪控制方法。具体而言，提出了一种低复杂度的规定性能控制器，以有效降低设计复杂度并实现规定的瞬态和稳态性能。首先，分析并建模UAMRS的动力学模型，同时考虑由耦合效应产生的未测量内部相互作用和随机环境干扰。然后，利用规定性能的特性，UAMRS在模型不确定性和外部干扰下可以确保优良的轨迹跟踪响应，在此过程中采用非线性干扰观测器来估计和补偿不确定性及外部干扰。此外，提出的控制器使用简单的表达式定义，不需要对UAMRS的准确知识，具有低复杂度，能够有效减少计算量。对所提控制器的稳定性进行了分析。最后，通过数值仿真比较和实际实验验证了所提方案的性能，在户外实验中采用了一个具有3自由度的机载主动操纵器的四旋翼机器人进行验证。