集群空间控制框架下的四旋翼编队飞行研究

作者:戴邵武; 赵超轮; 赵国荣; 刘伯彦; 罗鑫辉
来源:导航定位与授时, 2021, 8(01): 125-132.
DOI:10.19306/j.cnki.2095-8110.2021.01.014

摘要

针对四旋翼编队控制问题,采用水平通道与高度通道解耦的四旋翼动力学模型,基于集群空间控制方法设计了编队控制器。首先介绍了集群空间控制方法的两个重要概念,即集群空间变量和集群运动学关系,进而以3架四旋翼为例,详细地给出了集群空间编队控制器的设计思路。在选取集群变量并建立编队与单机的运动学关系后,设计了不完全微分PD控制器以产生集群控制指令。不完全微分PD控制与常规PD控制相比,前者抗高频干扰能力更强。最后通过仿真验证了该编队控制算法能够完成多架四旋翼的队形放大和队形保持任务,且具有较高的控制精度和较好的抗高频干扰能力。