基于弹性缆绳的四旋翼无人机载荷运输几何控制

随着组合运力可提升最大负载，无人机（UAV）群正越来越多地用于运输任务。然而，无人机间的机械耦合给跟踪控制带来了新的挑战。为此，我们针对四架四旋翼 UAV 通过不可伸长的弹性缆绳拖带并运输刚体的协同任务，设计了几何轨迹跟踪控制器。缆绳的弹性结合奇异扰动技术可将模型约化为类似的无弹性缆绳模型。在该约化模型中，我们设计了控制器使负载的位置与姿态指数收敛至给定期望轨迹。进而在某些假设下证明，该结果可使原弹性模型的跟踪误差一致收敛。此外，在系统存在非结构化扰动时，我们证明误差最终有界且界可任意小。最后，仿真验证了理论结果。