四旋翼飞行器在 $SE_2(3)$ 上的有限时域 LQR 控制
机器人学
2021-05-31 v1
摘要
本文考虑使用离散时间、有限时域线性二次调节器(LQR)对四旋翼无人机(UAV)进行最优控制。四旋翼 UAV 的状态表示为双直等距矩阵李群 的一个元素。该非线性系统通过使用关于参考轨迹的左不变误差进行线性化,从而得到可离线计算的最优增益序列。参考轨迹利用四旋翼的差分平坦性质计算。蒙特卡洛仿真证明了所提控制方案对参数不确定性、状态估计误差和初始误差的鲁棒性。此外,与使用常规误差定义的 LQR 控制器相比,当初始误差较大时,所提控制器表现出更好的性能。
引用
@article{arxiv.2105.13935,
title = {Finite-Horizon LQR Control of Quadrotors on $SE_2(3)$},
author = {Mitchell R. Cohen and Khairi Abdulrahim and James Richard Forbes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13935},
year = {2021}
}
备注
Published in IEEE Robotics and Automation Letters and presented at the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)