一种垂直起降倾转翼无人机的姿态与巡航控制
系统与控制
2019-05-07 v2 机器人学
摘要
本文介绍一种过驱动垂直起降(VTOL)倾转翼无人机(UAV)的数学建模、控制器设计与飞行测试。基于简化空气动力学与基本原理，建立该无人机的动力学模型，捕获关键气动效应，包括机翼上的螺旋桨滑流与翼型的失速后特性。分析基于模型的稳态飞行包线与相应配平驱动，并通过优化(如功率最优配平)解决无人机的过驱动问题。所开发控制系统由两个控制器组成：首先，基于动态逆与雏菊链方法的低层姿态控制器，以处理冗余驱动器的分配；其次，基于系统线性化与查找表的高层巡航控制器，以确定整个飞行包线中配平的强非线性变化，跟踪期望垂直速度。我们在大量飞行测试中展示了控制系统在所有飞行阶段(悬停、过渡、巡航)的性能。
引用
@article{arxiv.1903.10623,
title = {Attitude- and Cruise Control of a VTOL Tiltwing UAV},
author = {David Rohr and Thomas Stastny and Sebastian Verling and Roland Siegwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10623},
year = {2019}
}
备注
8 pages