可折叠四旋翼的自适应姿态控制

近期的四旋翼已超越传统设计,更强调可折叠与可重构机体。现有研究前沿仍聚焦于此类设计的机械可行性,对构型切换过程中飞行器的跟踪性能讨论有限。本文中,我们首先提出一个通用框架,通过切换系统理论分析折叠四旋翼的姿态误差。随后,我们利用该框架研究两种场景下的姿态跟踪性能——其一采用针对精确已知系统动力学的常规几何控制器;其二采用我们提出的形态感知自适应控制器,可应对任何建模不确定性与扰动。最后,我们通过利用轨迹规划器满足稳定性分析所期望的切换要求,从而在切换时获得优越的跟踪性能。仿真结果验证了所提出的控制与规划框架在可折叠四旋翼穿越通道飞行中的有效性。