面向有人驾驶户外飞行的多旋翼无人机容错控制

本文旨在开发一种容错控制（FTC）架构，用于多旋翼无人机在作动器受损的情况下，可基于其可达虚拟控制集（AVCS）跨多旋翼平台应用。研究旨在探讨 AVCS 并识别限制多旋翼无人机在作动器故障后可控性的参数。基于可控性研究，提出 FTC 的需求。所实现的控制方案将在四旋翼 Intel Shooting Star 无人机平台上，仅使用机载传感器于室内与户外飞行中进行测试。姿态控制方案采用降阶姿态控制实现，控制分配通过基于伪逆的模型反演与顺序去饱和执行，以确保倾斜优先。模型通过离线普通最小二乘（OLS）例程辨识，随后以递推最小二乘（RLS）方法更新。实施离线校准例程以修正 IMU 相对于旋转中心的偏移距离，从而校正四旋翼故障后高速旋转引起的加速度计偏差。