【摘 要】
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四旋翼无人机的轨迹跟踪控制容易受到风扰和测量噪声的影响，针对上述问题，提出了一种基于扩展状态卡尔曼滤波（extended state based Kalman filter, ESKF）的模型预测控制（model predictive control, MPC）方法。首先，采用牛顿-欧拉方法建立风扰影响下的四旋翼无人机动力学模型；然后，位置控制采用基于误差模型的MPC方法，利用ESKF估计风扰并对
【机 构】
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武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心
【基金项目】
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国家自然科学基金（61703314,61625305,62073328）项目资助；
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四旋翼无人机的轨迹跟踪控制容易受到风扰和测量噪声的影响，针对上述问题，提出了一种基于扩展状态卡尔曼滤波（extended state based Kalman filter, ESKF）的模型预测控制（model predictive control, MPC）方法。首先，采用牛顿-欧拉方法建立风扰影响下的四旋翼无人机动力学模型；然后，位置控制采用基于误差模型的MPC方法，利用ESKF估计风扰并对控制量进行前馈补偿；采用反馈线性化方法将姿态动力学模型线性化，并设计基于ESKF-MPC的姿态控制器；最后，仿真结果表明测量噪声方差为0.000 1时该方法的位置跟踪均方误差比自抗扰控制方法的误差小0.013 m,当方差大于0.000 1时自抗扰控制方法使得系统不稳定，而本文的方法仍可以实现较好的位置跟踪。
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