利用不同对称性进行轨迹跟踪控制及其在四旋翼中的应用
机器人学
2022-11-23 v3 系统与控制
系统与控制
摘要
四旋翼飞行器的高性能轨迹跟踪控制是空中机器人中的一个重要挑战。对称性是物理系统的基本属性，并有望提供设计高性能控制算法的工具。我们提出一种设计方法，其取任意给定对称性，在单一坐标系下对关联误差进行线性化，并使用 LQR 设计获得高性能控制；我们称此方法为等变调节器设计。我们表明四旋翼飞行器具有若干不同对称性：直积对称性、扩展位姿对称性以及位姿与速度对称性，并表明每种对称性都可用于定义全局误差。我们通过仿真比较了线性化系统，发现存在大扰动时扩展位姿以及位姿与速度对称性优于直积对称性。这表明等变与群仿射对称性的选择具有改善的线性化误差。
引用
@article{arxiv.2207.04782,
title = {Exploiting Different Symmetries for Trajectory Tracking Control with Application to Quadrotors},
author = {Matthew Hampsey and Pieter van Goor and Tarek Hamel and Robert Mahony},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04782},
year = {2022}
}