机床与液压

作者：常青，陈佳，赵祥云，王灵玉，高森，陈曦

单位：天津商业大学机械工程学院；天津商业大学机械工程学院；天津商业大学机械工程学院；天津商业大学机械工程学院；天津商业大学理学院；天津商业大学机械工程学院

关键词：两栖无人机;自适应控制;非线性动力学模型;Lyapunov稳定性

基金：天津市自然科学基金重点项目(24JCZDJC00350)；天津市重点研发计划项目(24YFZCSN00010)；天津市津南区“揭榜挂帅”科技计划项目(2025JB06);天津市大学生创新创业训练计划项目（202510069008）

针对可重构两栖无人机在飞行过程中因质心与桨叶平面存在偏移而导致的姿态不稳定问题，提出一种基于Lyapunov稳定性理论的自适应反馈线性化控制方法。在牛顿-欧拉原理下建立考虑质心固定偏移的六自由度非线性动力学模型，将质心偏移作为关键扰动参数纳入系统建模，并对比分析级联PD控制器与输出反馈线性化控制器在外界扰动作用下的控制性能差异。在此基础上，设计自适应控制器，构造Lyapunov函数，推导系统状态误差与扰动估计误差的有限时间收敛条件，实现对结构性质心偏移的在线补偿。仿真结果表明:所提自适应反馈线性化控制器通过引入在线参数估计与动态补偿机制，有效抑制了结构偏移带来的模型失配问题，显著提升了飞行轨迹跟踪精度和姿态稳定性。样机飞行实验进一步验证了该控制方法在多模态任务中的鲁棒性与工程适用性,为复杂构型两栖无人机的稳定控制提供了理论依据和实验支撑。

来源：2025年第24期

《机床与液压》期刊编辑部

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