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风场中四旋翼无人机基于神经网络的几何自适应控制

最优化与控制 2019-03-07 v1

摘要

本文提出一种结合人工神经网络的四旋翼无人机几何自适应控制器。假设四旋翼动力学受到由风引起的任意、非结构化力和力矩扰动。为此,所提控制系统辅以多层神经网络,其权重根据自适应律在线调整。利用万能逼近定理,表明未知扰动的影响可被抑制。更具体地,在所提控制系统下,位置和航向方向上的跟踪误差一致最终有界,且最终界可任意减小。这些直接在特殊欧几里得群上发展,以避免局部参数化固有的复杂性或奇异性。所提控制系统的有效性首先通过数值算例说明,随后给出若干室内飞行实验,表明该控制器即使在激进、敏捷机动下也能成功抑制风扰影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.02091,
  title  = {Geometric Adaptive Control with Neural Networks for a Quadrotor UAV in Wind fields},
  author = {Mahdis Bisheban and Taeyoung Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.02091},
  year   = {2019}
}