基于IDA-PBC的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制

摘要

cqvip:针对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制问题,设计了一种互联与阻尼分配无源控制(IDA-PBC)的控制器实现轨迹跟踪控制。首先,采用牛顿-欧拉法对四旋翼飞行器进行数学建模;然后,在IDA-PBC控制器中引入收缩性(Contraction)定理应用于轨迹跟踪;最终,通过计算机仿真验证了所设计的IDA-PBC控制器的有效性、跟踪性能以及鲁棒性能。仿真结果表明,IDA-PBC控制器不仅可以有效地完成四旋翼飞行器的跟踪控制任务,而且通过与PID控制器进行仿真对比发现,IDA-PBC控制器还具有收敛速度快、跟踪误差低、鲁棒性强等优点。四旋翼飞行器的IDA-PBC控制器使系统具有较好的稳态性能与动态性能,满足四旋翼飞行器的跟踪控制要求。