Improved Quadrotor Altitude Control Design Using Second-Order Sliding Mode

Nadda Sudhir; Swarup A.

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Improved Quadrotor Altitude Control Design Using Second-Order Sliding Mode

机译：使用二阶滑模的改进的四旋翼高度控制设计

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In this paper, a second-order sliding mode control (SMC) is proposed to improve the performance of quadrotor. The sliding surface of the proposed controller is based on the proportional integral derivative (PID) dynamics. The control law is derived on the basis of the Lyapunov stability theory, which guarantees that all the system state trajectories reach and stay on the sliding surfaces. The proposed control method is compared with conventional sliding mode control, backstepping-based sliding mode control, and existing second-order sliding mode control from the literature. It is demonstrated that the proposed PID-based second-order sliding mode control improves the performance of quadrotor with better altitude tracking specification and faster convergence while maintaining stability even after the occurrence of external disturbances and parameter uncertainties. (C) 2017 American Society of Civil Engineers.

机译：为了提高四旋翼飞行器的性能，本文提出了一种二阶滑模控制。所提出的控制器的滑动表面基于比例积分微分（PID）动力学。控制律是基于Lyapunov稳定性理论推导的，该理论保证了所有系统状态轨迹都可以到达并停留在滑动表面上。从文献中将所提出的控制方法与传统的滑模控制，基于反推的滑模控制以及现有的二阶滑模控制进行了比较。结果表明，所提出的基于PID的二阶滑模控制提高了四旋翼飞行器的性能，具有更好的高度跟踪规范和更快的收敛性，即使在出现外部干扰和参数不确定性后仍能保持稳定性。（C）2017年美国土木工程师学会。

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来源
《Journal of aerospace engineering》 |2017年第6期|04017065.1-04017065.10|共10页
作者
Nadda Sudhir; Swarup A.;
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作者单位

Natl Inst Technol, Dept Elect Engn, Kurukshetra 136119, Haryana, India;

Natl Inst Technol, Dept Elect Engn, Kurukshetra 136119, Haryana, India;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Nonlinear systems; Sliding mode control; Backstepping; Proportional integral derivative (PID) sliding surface; Lyapunov; Quadrotor;

机译：非线性系统;滑模控制;反步;比例积分微分（PID）滑动表面;Lyapunov;Quadrotor;

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