面向激进机动的全向多旋翼几何跟踪控制
机器人学
2025-01-03 v3 系统与控制
系统与控制
摘要
全向多旋翼具有平移与旋转运动解耦的机动能力，超越了传统多旋翼的运动能力。这种机动性源于全向多旋翼能够频繁改变推力幅值与方向。在此过程中，由固有旋翼动力学引起的旋翼 settling time 显著影响了全向多旋翼的跟踪性能，尤其在激进飞行中。为解决该问题，我们提出了一种考虑旋翼动力学且无需额外旋翼状态测量的新型跟踪控制器。这是通过将线性旋翼动力学模型集成到飞行器运动方程中，并设计 PD 控制器以补偿旋翼动力学引入的影响来实现的。我们证明了所提控制器具有几乎全局指数稳定性。该控制器在实验中得到验证，与基线几何 PD 控制器相比，我们在多种激进机动中展示了显著改善的跟踪性能。
引用
@article{arxiv.2209.10024,
title = {Geometric Tracking Control of Omnidirectional Multirotors for Aggressive Maneuvers},
author = {Hyungyu Lee and Sheng Cheng and Zhuohuan Wu and Jaeyoung Lim and Roland Siegwart and Naira Hovakimyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10024},
year = {2025}
}