利用具有弹性结构的自适应控制器实现无人机实时复杂任务

Mohamad Abdul Hady; Basaran Bahadir Kocer; Harikumar Kandath; Mahardhika Pratama

利用具有弹性结构的自适应控制器实现无人机实时复杂任务

系统与控制 2020-04-28 v2 机器人学系统与控制

作者: Mohamad Abdul Hady , Basaran Bahadir Kocer , Harikumar Kandath , Mahardhika Pratama

摘要

对无人机(unmanned air vehicles, UAVs)的期望推动其作业环境向狭窄空间发展，系统可能紧贴物体飞行并与之交互。此阶段带来无人机动力学的变化：螺旋桨的推力与阻力系数在不同邻近度下可能改变。同时，无人机可能需在外部扰动下沿基于时间的轨迹飞行。在这些挑战性条件下，标准固定结构控制器可能无法以单一结构处理所有任务，而需针对不同情况调整参数。基于这些动机，本文提出应用于四旋翼无人机的自主控制器的实际实现与评估。该自主控制器基于复合控制方案，结合滑模控制(sliding mode control, SMC)与演化神经模糊控制。神经模糊控制器的参数向量根据SMC的滑模面自适应更新。该自主控制器具有一种新的弹性结构，其中模糊规则的数量基于偏差与方差平衡持续增减或剪枝。考虑地面效应、天花板效应及穿越强风扇产生气流并沿基于时间的轨迹飞行，本文在实时条件下实验评估了无人机的交互。

关键词

无人机自适应控制器弹性结构滑模控制演化神经模糊控制四旋翼实时控制

引用

@article{arxiv.1907.08619,
  title  = {Real-time UAV Complex Missions Leveraging Self-Adaptive Controller with Elastic Structure},
  author = {Mohamad Abdul Hady and Basaran Bahadir Kocer and Harikumar Kandath and Mahardhika Pratama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.08619},
  year   = {2020}
}

备注

18 pages

利用具有弹性结构的自适应控制器实现无人机实时复杂任务

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关键词

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