基于反馈线性化的倾转旋翼猫步步态规划跟踪控制
机器人学
2022-03-29 v2
摘要
随着横向有界力的引入，倾转旋翼在控制器设计上获得了更大的灵活性。典型的反馈线性化方法利用所有输入来控制该飞行器；推力的幅值及方向基于统一控制规则同时被操纵。尽管若干有前景的结果表明这些控制器可跟踪期望的复杂轨迹，但倾转角度在飞行中需相对快速或大幅度变化，这成为应用中的挑战。近期一种倾转旋翼步态规划可解决此问题；倾转角度固定或按预定模式变化，而不由控制算法操纵。通过谨慎避免奇异解耦矩阵，可在不频繁改变倾转角度的情况下跟踪若干姿态。而该研究中位置未被直接调节，导致位置跟踪仍属开放问题。在本研究中，我们阐明了位置与姿态间的耦合关系。基于此，我们采用反馈线性化设计了位置跟踪控制器。进一步为倾转旋翼设计了一种猫步（cat-trot）步态以跟踪参考；为跟踪实验设计了三类参考：设定点、匀速直线运动和匀速圆周运动。在配备我们改进的态度-位置解耦器后，观测到稳态误差显著减小。还发现猫步步态频率对稳态误差影响很大。
引用
@article{arxiv.2202.02926,
title = {Feedback Linearization Based Tracking Control of A Tilt-rotor with Cat-trot Gait Plan},
author = {Zhe Shen and Yudong Ma and Takeshi Tsuchiya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02926},
year = {2022}
}