机床与液压

作者：俞斌，余浩楠，席万强，齐飞

单位：无锡学院自动化学院；南京信息工程大学自动化学院；无锡学院自动化学院；常州大学机械与轨道交通学院

关键词：无人机;自抗扰控制;蜉蝣算法;轨迹跟踪

基金：国家自然科学基金项目（52305092）

针对四旋翼无人机易受外界干扰、工作时飞行环境复杂的问题，为提高其轨迹跟踪精度与抗扰能力，设计一种基于优化蜉蝣算法的无人机轨迹自抗扰控制器。基于四旋翼无人机欠驱动、强耦合模型，通过模态解耦将控制器设计转化为多目标参数优化问题，并提出一种基于改进蜉蝣算法的自抗扰控制器参数整定方法。该方法引入Pareto精英保留策略，提升了收敛速度。仿真结果表明：在算法性能方面，优化后的蜉蝣算法较优化前收敛速度明显提高；在控制效果方面，结合优化蜉蝣算法整定自抗扰控制器参数，相较经典PID控制器以及经典自抗扰控制器（ADRC），简化了调参过程，在常规环境下误差较ADRC降低约8%，在风扰环境下较ADRC降低约25%，提高了系统的响应速率和稳定性。最后，搭建基于Pixhawk 2.4.8飞控与QGC地面站的实验平台，通过轨迹跟踪实验并分析飞行日志数据，验证了所提方法的有效性。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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