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发表于 2020-6-29 10:37:10 7354 浏览 8 回复

[仿真开发] 多旋翼无人机自抗扰控制器(ADRC)参数调整和仿真(SimuLink)

本帖最后由 dejie 于 2020-6-29 10:42 编辑

1、飞行器模型参数
参考P200飞行器参数。利用网站https://www.flyeval.com/计算飞行器如下:

1 飞行器部件参数

1 飞行器部件参数

2 飞行器基本参数

2 飞行器基本参数

3 飞行器详细参数

3 飞行器详细参数

4 飞行器模型参数

4 飞行器模型参数

2、参数设置具体如下
1)模型主要包括总线、期望数据生成模块、控制器、PWM生成器、飞行器对象模型

5 仿真模型整体环境

5 仿真模型整体环境

2)参考韩京清论文“From PID to Active Disturbance Rejection Control”—https://ieeexplore.ieee.org/document/4796887。

6 ADRC控制器

6 ADRC控制器

调参步骤:
  • 调整b0计算模块的输出值,多次尝试后b0数值在200左右,参考如下图:

7 b0计算模块

7 b0计算模块

  • 调整扩展观测器参数:

默认设置带宽为w=10,beat1=5w,beat2=5w*w.

8 线性扩张观测器

8 线性扩张观测器

跟踪微分器参数:r0=50和h0=0.0001。

9 跟踪微分器

9 跟踪微分器

  • PID参数调整如下:

在状态反馈控制器中

13 PID参数

13 PID参数

10 状态反馈控制器

10 状态反馈控制器

11 状态反馈控制器中PID参数

11 状态反馈控制器中PID参数

3、仿真结果
实验中采样了遥控器的输入信号作为期望值,可以看出飞行器的俯仰姿态、横滚姿态跟踪效果都比较令人满意。但是仍然存在抖震现象。

12 俯仰角姿态跟踪

12 俯仰角姿态跟踪

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发表于 2020-6-29 12:05:18
想请问一下,你更改后,相当于是把PID换成了ADRC控制了吗?一直对ADRC控制挺感兴趣 但不知道怎么应用  是不是如果载荷变化大的 用ADRC控制会好一些 啊?
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 楼主| 发表于 2020-6-29 11:42:50

嘻嘻,谢谢
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发表于 2020-6-29 11:04:07
dejie 发表于 2020-6-29 10:43
https://blog.csdn.net/weixin_44705275/article/details/107006267

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 楼主| 发表于 2020-6-29 10:43:42
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发表于 2020-6-30 14:47:38
dejie 发表于 2020-6-29 20:33
是的,直接换成了ADRC,但是对比了一下PID还是存在控制不良好的现象。目前还在调试中。你也可以按照我提 ...

好的哈,谢谢耐心回复~~
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 楼主| 发表于 2020-6-29 20:33:04
blueboats 发表于 2020-6-29 12:05
想请问一下,你更改后,相当于是把PID换成了ADRC控制了吗?一直对ADRC控制挺感兴趣 但不知道怎么应用  是不 ...

是的,直接换成了ADRC,但是对比了一下PID还是存在控制不良好的现象。目前还在调试中。你也可以按照我提供的参数继续调试。
1 PID ADRC俯仰角跟踪.png

2 PID ADRC横滚角跟踪.png

4 PID ADRC u_x输出对比.png

5 PID ADRC u_y输出对比.png

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发表于 2020-7-1 18:51:17
dejie 发表于 2020-6-29 20:33
是的,直接换成了ADRC,但是对比了一下PID还是存在控制不良好的现象。目前还在调试中。你也可以按照我提 ...

很强·~~赞一个
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发表于 2020-7-15 03:34:12
师兄,这个ADRC的控制信号的噪声有点大啊。。。
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