摘要:由于四旋翼无人机复杂的非线性、时变不确定性,容易受到外界干扰,导致飞行姿态控制出现偏差。针对该问题,设计了基于牛顿-欧拉法的四旋翼无人机飞行姿态自抗扰控制系统。采用Pixhawk飞控板,在系统硬件部分,根据指令调整无人机的飞行姿态和电机转速。采用MPU6050姿态传感器,测量无人机俯仰角、滚转角和偏航角等姿态信息。通过基于GAD7689的A/D采样电路,将模拟信号的电压或电流值转换为数字信号,并存储在内部寄存器中。自抗扰控制器通过构造扩张状态观测器估计系统的总扰动,并设计控制器来跟踪系统的参考轨迹。在系统软件部分,使用牛顿-欧拉法分析无人机飞行位移及转动过程,结合自抗扰控制设计姿态控制方案,利用跟踪微分器对期望轨迹预处理,实现四旋翼无人机飞行姿态自抗扰控制。实验结果表明,该系统控制的无人机飞行姿态滚转角为0.7°、俯仰角为0.5°、偏航角为0.6°,无人机的飞行轨迹平滑,与理想飞行轨迹一致,能够达到理想控制效果。