带柔性缆悬吊载荷的四旋翼（多机）系统的微分平坦性与控制
最优化与控制
2017-11-15 v1 系统与控制
摘要
我们给出了三种不同四旋翼系统的无坐标动力学：（a）单四旋翼通过柔性缆悬吊质点载荷；（b）多四旋翼通过柔性缆共享质点载荷；（c）多四旋翼通过柔性缆共享刚体载荷。我们将柔性缆建模为具有球形关节的有限链节系列，质量集中于每个链节末端。所得系统因而为高维且具有高欠驱动度。对每一系统，我们证明其动力学是微分平坦的，从而实现动态可行轨迹的规划。对于通过五链节柔性缆悬吊质点载荷的单四旋翼（16 自由度、12 欠驱动度），我们利用无坐标动力学导出关于期望轨迹的基于几何变分的线性化运动方程。我们证明有限时域线性二次调节器可用于跟踪期望轨迹，且具有较大的吸引域。
引用
@article{arxiv.1711.04895,
title = {Differential-Flatness and Control of Quadrotor(s) with a Payload Suspended through Flexible Cable(s)},
author = {Prasanth Kotaru and Guofan Wu and Koushil Sreenath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.04895},
year = {2017}
}