具有侧向有界输入力的空中机器人系统全姿态跟踪控制
最优化与控制
2017-12-22 v2 机器人学
系统与控制
动力系统
摘要
在本文中，我们定义了一类称为侧向有界力 (LBF) 飞行器的抽象空中机器人系统，其中大部分控制权限沿主推力方向表达，而在侧向方向上可利用（较小的且可能为零的）力来实现全姿态跟踪。这类系统很好地近似了具有非共面/非共线旋翼的平台，这些平台可利用倾斜的螺旋桨略微改变总推力相对于机体坐标系的方向。针对这一广泛系统类别，我们引入了一种在 SE(3) 中的新几何控制策略，以在力约束允许的情况下实现位置加姿态轨迹的独立跟踪。利用 SE(3) 中的李雅普诺夫技术证明了可行全姿态参考轨迹的指数跟踪。该方法能无缝处理欠驱动和全驱动的 LBF 平台。在提供不可行全姿态参考轨迹的情况下，控制器保证至少跟踪位置部分。本文提供了若干实验测试，清晰地展示了该方法的实用性以及相对于最先进方法的显著改进。
引用
@article{arxiv.1605.06645,
title = {Full-Pose Tracking Control for Aerial Robotic Systems with Laterally-Bounded Input Force},
author = {Antonio Franchi and Ruggero Carli and Davide Bicego and Markus Ryll},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.06645},
year = {2017}
}