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摘要
为了控制四旋翼(大于1 kg)能够高速稳定地跟随运动轨迹飞行,设计改进的姿态误差比例控制算法和自适应调节位置控制器。利用系绳使四旋翼能够在有限空间里高速稳定地跟踪期望运动轨迹飞行,并且给出系绳拉力的模型。该控制算法基于旋转矩阵定义四旋翼的姿态误差,避免欧拉角表示姿态的奇异性,可用于四旋翼姿态规划的跟随控制。针对四旋翼的欠驱动性质,控制器能够根据四旋翼的状态和期望轨迹调节期望速度,在姿态误差较大时减小速度。仿真结果表明,基于旋转矩阵设计的四旋翼姿态控制方法,能使四旋翼的姿态误差迅速趋近于0,而相比于传统PID控制器,自适应位置控制器在高低速情况下都能使四旋翼稳定跟随期望轨迹。
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