1、四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)簡單、性能出色，特別是其在三維空間中的靈活性與穩(wěn)定性，吸引了各領(lǐng)域人士的關(guān)注。人們對四旋翼飛行器的研究熱情就像是上個世紀對二維地面小車一樣狂熱。搭載有不同載荷的四旋翼飛行器可以用來進行三維地圖構(gòu)建、環(huán)境探索、貨物運輸、輔助農(nóng)業(yè)、安全監(jiān)控等工作。而提供可靠的飛行平臺，保證飛行的穩(wěn)定性是我們控制學科的研究重點。本文針對作業(yè)型四旋翼平臺就以下內(nèi)容進行展開:
　　1.基于Pixhawk開源飛控搭建飛行器實驗平臺，利用剛體動

2、力學分析方法對四旋翼飛行器進機理行建模，給出位姿驅(qū)動方程。結(jié)合原有導航方案，給出一套基于卡爾曼濾波的多傳感器組合導航框架，并且根據(jù)機身攜帶傳感器修改飛行器導航部分，得到精確的飛行器位姿估計。
　　2.因為四旋翼飛行器具有很強的非線性，并且會受到槳葉揮舞以及誘導阻力等現(xiàn)象帶來的擾動，所以開源飛控中原有的基于線性小角假設(shè)的串級PID控制器很難保證飛行性能。中科院系統(tǒng)所韓京清教授提出的自抗擾控制器(ADRC)是估計補償不確定性因素的控制

3、技術(shù)，在相位上有超前的特性，對于參數(shù)不確定，時變非線性系統(tǒng)有很好的控制效果，同時對外部擾動也有很強的魯棒性。本文將自抗擾控制器引入四旋翼飛行器平臺，設(shè)計了基于非線性姿態(tài)表述的自抗擾控制器。并引用線性系統(tǒng)中帶寬思想，簡化參數(shù)整定過程。
　　3.針對作業(yè)型飛行器平臺，給出了幾種常見的空中作業(yè)軌跡。設(shè)計線性與非線性軌跡跟蹤控制器，同樣把自抗擾控制中擾動觀測的方法加入軌跡跟蹤控制，補償空氣阻力以及作業(yè)負載在作業(yè)過程中給四旋翼平臺帶來的擾動