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An adaptive sliding mode fault‐tolerant control of a quadrotor unmanned aerial vehicle with actuator faults and model uncertainties

控制理论(社会学) 执行机构 滑模控制 补偿(心理学) 模式(计算机接口) 自适应控制 断层(地质) 容错 计算机科学 方案(数学) 控制工程 工程类 控制(管理) 非线性系统 人工智能 数学 分布式计算 地震学 数学分析 地质学 物理 精神分析 操作系统 量子力学 心理学
作者
Ban Wang,Yanyan Shen,Ni Li,Youmin Zhang,Zhenghong Gao
出处
期刊:International Journal of Robust and Nonlinear Control [Wiley]
卷期号:33 (17): 10182-10198 被引量:60
标识
DOI:10.1002/rnc.6631
摘要

Abstract An adaptive sliding mode fault‐tolerant control strategy is proposed for a quadrotor unmanned aerial vehicle in this article to accommodate actuator faults and model uncertainties. First, a new reaching law is proposed, with which a sliding mode control (SMC) law is constructed. The proposed reaching law is made up of a sliding variable and the distance between it and a designated boundary layer, and it can effectively suppress the unexpected control chattering while preserving the necessary system tracking performance. Then, an adaptive SMC scheme is proposed to further solve the fault and uncertainty compensation problem. The proposed adaptation law helps to prevent overestimation of the adaptive control parameters, as well as avoiding control chattering. Finally, a number of comparative simulation tests are carried out to validate the effectiveness and superiority of the proposed control strategy. The demonstrated quantitative comparison results confirm its advantages.
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