基于矢量与有偏陀螺测量的刚体姿态跟踪
系统与控制
2022-08-05 v1 系统与控制
摘要
本札记研究了利用矢量与有偏陀螺测量及未知惯性矩阵实现刚体姿态跟踪的问题。首先，设计了一个具有全局指数稳定性的陀螺偏置观测器。随后，基于该观测器设计了一种姿态跟踪控制器，确保几乎全局渐近稳定性与几乎半全局指数稳定性。证明了该组合观测器—控制器的分离性质。最后，基于改进的陀螺偏置观测器开发了一种无过参数化的自适应姿态跟踪控制器，以处理未知惯性矩阵。所提出的控制方案既不需要显式姿态表示，也不需要任何姿态估计，仅需至少两个非共线已知惯性参考矢量与有偏陀螺角速度的测量，这些可由常见低成本 IMU 传感器获得。文中给出了仿真以说明所提自适应控制器在含噪声测量下的表现。
引用
@article{arxiv.2208.02437,
title = {Attitude Tracking for Rigid Bodies Using Vector and Biased Gyro Measurements},
author = {Eduardo Espíndola and Yu Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02437},
year = {2022}
}