第3期 马正华，等：四旋翼飞行器自适应反演姿态控制 459. 12]PALUNKO P,FIERRO F.Adaptive control of a quadrotor 参考文献： with dynamic changes in the center of gravity[C]//Pro- [1]MUNGUIA R,GRAU A.An attitude and heading reference ceedings of the 18th IFAC World Congress.Milano,Italy, system AHRS)based in a dual filter [C]//2011 IEEE 2011:2626-2631. Conference on Emerging Technologies Factory Automation [13]ALTUG E,OSTROWSKI J P,TAYLOR C J.Quadrotor ETFA).Toulouse,French.2011:1-8. control using dual camera visual feedback C ]//2003 [2]LEISHMAN J G.The breguet-richet quad-rotor helicopter of IEEE International Conference on Robotics Automation. 1907[J].AHS International Directory,2001:1-4. Taipei,China:4294-4299. 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Development of advanced FDD and FTC,techniques with QIAO Weiwei.Research and simulation on four rotor heli- application to an unmanned quadrotor helicopter testbed copter flight control system[D].Taiyuan,China:North U. [J].Journal of the Franklin Institute,2013,350(9): niversity of China,2012:157-168. 2396-2422. [6]岳基隆.四旋翼无人机自适应控制方法研究[D].长沙： 作者简介： 国防科学技术大学，2010：128-135. 马正华，男，1962年生，教授，主要 YUE Jilong.Research on adaptive control method for 研究方向为嵌入式系统应用、计算机控 quadrotor UAV[D].Changsha,China:National University 制技术、电力电子技术，曾获江苏省科 of Defense Technology,2007:128-135. 技进步三等奖2项，中国机械工业联合 [7]SALIH A L,MOGHAVVEMI M,MOHAMED H A F,et al. 会科技进步三等奖1项。发表学术论 Flight PID controller design for a UAV quadrotor[]Scien- 文100余篇。 tific Research and Essays,2010,5(23):3660-3667. [8]毕胜.变结构飞行器的多刚体建模和姿态控制[D].合 张倩倩，女，1988年生，硕士研究 肥：中国科学技术大学，2011：5-20. 生，主要研究方向为计算机软件与理 BI Sheng.Multi-rigid-body modeling and attitude control of 论、无人机控制系统。 variable structure aircraft[D].Hefei,China:University of Science and Technology of China,2011:5-20. [9]LEE H.Robust adaptive fuzzy control by backstepping for a class of MIMO nonlinear systems[]].IEEE Transactions on Fuzzy Systems,2011,19(2):265-275. 陈岚萍，女，1974年生，副教授，博 [10]YOON S H,KIM Y D,PARK S H.Constrained adaptive 士，主要研究方向为复杂系统稳定性与 backstepping controller design for aircraft landing in wind 跟踪控制、生产过程的优化控制及运动 disturbance and actuator stuckJ.International Journal of 轨迹跟踪控制。完成或参与国家、省级 Aeronautical and Space Sciences,2012,13(1):74-89. 课题项目4项，主持或参与其他各级各 [11]BOUSSERHANE I K,Hazzab A,MAZARI B,et al.Mov- 类课题5项。发表学术论文20余篇. er position control of linear induction motor drive using a- 被SCI检索3篇、EI检索10篇。 daptive backstepping controller with integral action [J]. Tamkang Journal of Science and Engineering,2010,12 (1):17-18.参考文献： ［１］ＭＵＮＧＵＩＡ Ｒ， ＧＲＡＵ Ａ． Ａｎ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ （ ＡＨＲＳ） ｂａｓｅｄ ｉｎ ａ ｄｕａｌ ｆｉｌｔｅｒ ［ Ｃ］ ／ ／ ２０１１ ＩＥＥＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＆ Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ （ＥＴＦＡ）． Ｔｏｕｌｏｕｓｅ， Ｆｒｅｎｃｈ， ２０１１： １⁃８． ［２］ＬＥＩＳＨＭＡＮ Ｊ Ｇ． Ｔｈｅ ｂｒｅｇｕｅｔ⁃ｒｉｃｈｅｔ ｑｕａｄ⁃ｒｏｔｏｒ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ ｏｆ １９０７［Ｊ］． ＡＨＳ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ， ２００１： １⁃４． ［３ ］ ＢＯＵＡＢＤＡＬＬＡＨ Ｓ， ＳＩＥＧＷＡＲＴ Ｒ． Ｆｕｌｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ／ ＲＳＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｏｂｏｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ， ＵＳＡ： ＩＥＥＥ， ２００７： １５３⁃１５８． ［４］ ＧＯＮＺÁＬＥＺ⁃ＶÁＺＱＵＥＺ Ｓ， ＭＯＲＥＮＯ⁃ＶＡＬＥＮＺＵＥＬＡ Ｊ． Ａ ｎｅｗ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ＰＩ／ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｆｏｒ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ｐｏｓｔｕｒｅ ｒｅｇｕ⁃ ｌａｔｉｏｎ ［ Ｃ］ ／ ／ ２０１０ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ． Ｍｏｒｅｌｏｓ， Ｍｅｘｉｃｏ， ２０１０： ６４２⁃６４７． ［５］乔维维． 四旋翼飞行器飞行控制系统研究与仿真［Ｄ］． 太原： 中北大学， ２０１２： １５７⁃１６８． ＱＩＡＯ Ｗｅｉｗｅｉ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｆｏｕｒ ｒｏｔｏｒ ｈｅｌｉ⁃ ｃｏｐｔｅｒ ｆｌｉｇｈｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ［Ｄ］． Ｔａｉｙｕａｎ， Ｃｈｉｎａ： Ｎｏｒｔｈ Ｕ⁃ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， ２０１２： １５７⁃１６８． ［６］岳基隆． 四旋翼无人机自适应控制方法研究［Ｄ］． 长沙： 国防科学技术大学， ２０１０： １２８⁃１３５． ＹＵＥ Ｊｉｌｏｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ＵＡＶ［Ｄ］． Ｃｈａｎｇｓｈａ， Ｃｈｉｎａ： Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００７： １２８⁃１３５． ［７］ＳＡＬＩＨ Ａ Ｌ， ＭＯＧＨＡＶＶＥＭＩ Ｍ， ＭＯＨＡＭＥＤ Ｈ Ａ Ｆ， ｅｔ ａｌ． Ｆｌｉｇｈｔ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ａ ＵＡＶ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ［Ｊ］． Ｓｃｉｅｎ⁃ ｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｅｓｓａｙｓ， ２０１０， ５（２３）： ３６６０⁃３６６７． ［８］毕胜． 变结构飞行器的多刚体建模和姿态控制［Ｄ］． 合 肥： 中国科学技术大学， ２０１１： ５⁃２０． ＢＩ Ｓｈｅｎｇ． Ｍｕｌｔｉ⁃ｒｉｇｉｄ⁃ｂｏｄｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ａｔｔｉｔｕｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｉｒｃｒａｆｔ［Ｄ］． Ｈｅｆｅｉ， Ｃｈｉｎａ： Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， ２０１１： ５⁃２０． ［９］ＬＥＥ Ｈ． Ｒｏｂｕｓｔ ａｄａｐｔｉｖｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｙ ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ ｆｏｒ ａ ｃｌａｓｓ ｏｆ ＭＩＭＯ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｆｕｚｚｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１１， １９（２）： ２６５⁃２７５． ［１０］ＹＯＯＮ Ｓ Ｈ， ＫＩＭ Ｙ Ｄ， ＰＡＲＫ Ｓ Ｈ． Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ａｉｒｃｒａｆｔ ｌａｎｄｉｎｇ ｉｎ ｗｉｎｄ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ａｎｄ ａｃｔｕａｔｏｒ ｓｔｕｃｋ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｓｐａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２０１２， １３（１）： ７４⁃８９． ［１１］ＢＯＵＳＳＥＲＨＡＮＥ Ｉ Ｋ， Ｈａｚｚａｂ Ａ， ＭＡＺＡＲＩ Ｂ， ｅｔ ａｌ． Ｍｏｖ⁃ ｅｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｌｉｎｅａｒ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅ ｕｓｉｎｇ ａ⁃ ｄａｐｔｉｖｅ ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｇｒａｌ ａｃｔｉｏｎ ［ Ｊ ］． Ｔａｍｋａｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０１０， １２ （１）： １７⁃１８． ［１２］ＰＡＬＵＮＫＯ Ｐ， ＦＩＥＲＲＯ Ｆ． Ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ｗｉｔｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ［ Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏ⁃ ｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １８ｔｈ ＩＦＡＣ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ． Ｍｉｌａｎｏ， Ｉｔａｌｙ， ２０１１： ２６２６⁃２６３１． ［１３］ ＡＬＴＵＧ Ｅ， ＯＳＴＲＯＷＳＫＩ Ｊ Ｐ， ＴＡＹＬＯＲ Ｃ Ｊ． Ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｓｉｎｇ ｄｕａｌ ｃａｍｅｒａ ｖｉｓｕａｌ ｆｅｅｄｂａｃｋ ［ Ｃ ］ ／ ／ ２００３ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ＆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ． Ｔａｉｐｅｉ， Ｃｈｉｎａ： ４２９４⁃４２９９． ［１４］ＪＯＮＥＳ Ｄ Ｉ， ＷＨＩＴＷＯＲＴＨＢ Ｃ Ｃ， ＥＡＲＰＣ Ｇ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｅｓｔ－ｂｅｄ ｆｏｒ ａｎ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］． Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ， ２００５， １３（ ７）： ８３５⁃８５１． ［１５］ ＨＡＭＥＬ Ｔ， ＭＡＨＯＮＹ Ｒ， ＬＯＺＡＮＯ Ｒ， ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ａｎ Ｘ４⁃Ｆｌｙｅｒ ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＦＡＣ １５ｔｈ Ｔｒｉｅｎｎｉａｌ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ． Ｂａｒｃｅｌｏｎａ， Ｓｐａｉｎ， ２００２： ６６５⁃６７０． ［１６］ＺＨＡＮＧ Ｙ Ｍ， ＣＨＡＭＳＥＤＤＩＮＥ Ａ， ＲＡＢＢＡＴＨ Ｃ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｄｖａｎｃｅｄ ＦＤＤ ａｎｄ ＦＴＣ， ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｗｉｔｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａｎ ｕｎｍａｎｎｅｄ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ ｔｅｓｔｂｅｄ ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｒａｎｋｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， ２０１３， ３５０ （ ９）： ２３９６⁃２４２２． 作者简介： 马正华，男，１９６２ 年生，教授，主要 研究方向为嵌入式系统应用、计算机控 制技术、电力电子技术，曾获江苏省科 技进步三等奖 ２ 项，中国机械工业联合 会科技进步三等奖 １ 项。 发表学术论 文 １００ 余篇。 张倩倩，女，１９８８ 年生，硕士研究 生，主要研究方向为计算机软件与理 论、无人机控制系统。 陈岚萍，女，１９７４ 年生，副教授，博 士，主要研究方向为复杂系统稳定性与 跟踪控制、生产过程的优化控制及运动 轨迹跟踪控制。 完成或参与国家、省级 课题项目 ４ 项，主持或参与其他各级各 类课题 ５ 项。 发表学术论文 ２０ 余篇， 被 ＳＣＩ 检索 ３ 篇、ＥＩ 检索 １０ 篇。 第 ３ 期 马正华，等：四旋翼飞行器自适应反演姿态控制 ·４５９·