用于混合双轴倾转旋翼四旋翼飞机过渡控制的统一增量非线性控制器
系统与控制
2025-02-11 v1 系统与控制
摘要
过驱动倾转旋翼无人机以出色的抗风能力和宽泛的工作范围著称，但因非仿射动力学而带来复杂控制挑战。传统方案采用多状态切换逻辑控制器进行过渡。我们的研究提出了一种用于过驱动双轴倾转旋翼四旋翼飞机的新颖统一增量非线性控制器，可无缝管理俯仰、横滚及物理执行器指令。控制分配问题采用 SQP 迭代优化算法解决，该算法非常适用于推力矢量飞行器中非线性的执行器效能。控制器设计集成了期望横滚与俯仰角输入。这些期望姿态角由控制器在慢速空速阶段（此时飞行器保持 6 DOF）自主管理并传递至飞行器。我们加入了迎角（AoA）保护逻辑以防止机翼失速，以及偏航角速度参考模型以实现协调转弯。飞行测试证实了该控制器在从悬停过渡到前飞、实现期望垂直与横向加速度以及返航悬停方面的有效性。
引用
@article{arxiv.2311.09185,
title = {Unified incremental nonlinear controller for the transition control of a hybrid dual-axis tilting rotor quad-plane},
author = {Alessandro Mancinelli and Bart D. W. Remes and Guido C. H. E. de Croon and Ewoud J. J. Smeur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.09185},
year = {2025}
}