基于学习的四旋翼机无传感器容错控制
机器人学
2025-03-05 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种基于学习的被动容错控制（PFTC）方法，用于处理四旋翼机遭遇任意单旋翼失效的情况，包括从无故障到完全失效的各种情况，且无需提供旋翼失效信息或控制器切换。与现有方法不同，后者将旋翼失效视为扰动并依赖单一控制器处理多种失效场景，本文方法引入了新型选择器-控制器网络结构。该架构将故障检测模块与控制器集成于统一的策略网络中，有效地将PFTC对多种失效情景的适应性与主动容错控制（AFTC）的优异控制性能相结合。为优化性能，本文采用混合框架训练策略网络，协同强化学习（RL）、行为克隆（BC）和基于故障信息的监督学习。大量仿真和实际实验验证了所提方法，证明其在故障响应速度和位置跟踪性能方面均显著优于当前最先进的PFTC和AFTC方法。
引用
@article{arxiv.2503.02649,
title = {Learning-Based Passive Fault-Tolerant Control of a Quadrotor with Rotor Failure},
author = {Jiehao Chen and Kaidong Zhao and Zihan Liu and YanJie Li and Yunjiang Lou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.02649},
year = {2025}
}