基于分数阶PD控制的四旋翼无人机电力巡检轨迹跟踪研究

沈学良; 李国超; 周开峰; 李志雷

doi:10.26945/j.cnki.1001-9898.2026.03.001

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基于分数阶PD控制的四旋翼无人机电力巡检轨迹跟踪研究

更新时间：2026-07-18

- 基于分数阶PD控制的四旋翼无人机电力巡检轨迹跟踪研究
- Vol. 45, Issue 3, Pages: 54-62(2026)
- 作者机构：
  
  国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.26945/j.cnki.1001-9898.2026.03.001
  CLC： TM75;TP273
- Published：2026
- 稿件说明：
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沈学良, 李国超, 周开峰, et al. 基于分数阶PD控制的四旋翼无人机电力巡检轨迹跟踪研究[J]. 2026, 45(3): 54-62.
DOI：

沈学良, 李国超, 周开峰, et al. 基于分数阶PD控制的四旋翼无人机电力巡检轨迹跟踪研究[J]. 2026, 45(3): 54-62. DOI： 10.26945/j.cnki.1001-9898.2026.03.001.

摘要

针对输电线路智能巡检对无人机控制系统的严苛要求，本文提出一种基于分数阶PD的串级控制策略。通过引入改进Oustaloup递归逼近算法，解决了分数阶控制器工程实现的难题，结合相角裕度参数整定方法，实现了控制性能的预先设计与优化。所提出的控制策略简化了传统PID控制结构的同时，通过分数阶微分算子的灵活调节，提升了系统对电力巡检复杂工况下的电磁环境和气流扰动的适应能力。仿真实验表明，该分数阶控制系统能够精确完成电力巡检作业中的∞型轨迹跟踪任务，在动态响应、稳态精度和抗干扰性等方面均优于传统方法，为提升输电线路巡检的自动化水平和作业安全性提供了可靠的技术保障。

Abstract

关键词

Keywords

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张立.基于串级PID控制算法的四旋翼无人机控制系统设计[J].信息技术与信息化,2023(01).

付晶,谈家英,周立玮,蔡焕青,陈伯建.输电线路无人机巡检图像缺陷智能识别方法分析[J].高电压技术,2023(S1).

陈炫儒,吴立飞,杨晓忠.基于改进麻雀搜索算法的分数阶PID参数整定[J].控制与决策,2024(04).

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祝文星,王立辉,田栢苓.基于有限时间观测器的四旋翼无人机积分滑模控制方法[J].中国惯性技术学报,2023(12).

邵克勇,李林霞.基于分数阶滑模控制的无人机轨迹跟踪控制器设计[J].控制工程,2024(03).

王安琪,李俊丽,夏国锋,陈河江.四旋翼无人机预设性能自适应PID控制[J].控制工程,2024(05).

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