基于微分平滑的四旋翼運輸系統軌跡跟蹤控制
摘要:四旋翼系繩運輸系統是一種具有8個(gè)自由度和4個(gè)控制輸入的欠驅動(dòng)、強耦合、多變量的非線(xiàn)性系統.為建立系統模型,將系統解耦為雙質(zhì)點(diǎn)系繩連接子系統和四旋翼姿態(tài)控制子系統,基于廣義拉格朗日方程推導出系統的動(dòng)力學(xué)模型.然后利用微分平滑理論證明了系統是以載荷位置和四旋翼偏航角為平滑輸出的微分平滑系統.進(jìn)而在等式限制條件下對平滑輸出軌跡進(jìn)行規劃,獲得前饋開(kāi)環(huán)控制律.為抑制系統擾動(dòng)并使跟蹤誤差收斂于原點(diǎn),利用微分平滑特性推導出動(dòng)態(tài)內反饋控制器.仿真實(shí)驗驗證了所提方法的有效性.
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