执行器约束下四旋翼无人机基于几何表面的跟踪控制
最优化与控制
2018-11-13 v2 系统与控制
动力系统
摘要
本文介绍了关于四旋翼无人微型飞行器非线性跟踪控制系统的研究成果。基于由跟踪误差构成的非线性表面提出了新的控制器，这些误差直接在非线性构型流形上演化，从而将 SE(3) 构型空间的非线性特征固有地纳入控制设计之中。特别地，开发了基于几何表面的控制器，并通过严格的稳定性证明表明其具有近乎全局的理想闭环特性。给出了一个与位置误差无关的吸引域，并分析了其影响。推导了一种策略，使四旋翼能够以计算代价低廉的方式实现精确姿态跟踪，同时跟踪期望位置指令并满足执行器约束。这一重要贡献使本工作区别于现有的几何非线性控制系统（GNCS）方案，因为所指令的推力可由工业界生产的大多数四旋翼实现。所提 GNCS 的新特性通过大机动数值仿真以及与文献中某 GNCS 的对比得以说明。
引用
@article{arxiv.1809.03898,
title = {Geometric Surface-Based Tracking Control of a Quadrotor UAV under Actuator Constraints},
author = {Michalis Ramp and Evangelos Papadopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03898},
year = {2018}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1802.08920, arXiv:1805.00886