基于微分平滑的四旋翼運輸系統(tǒng)軌跡跟蹤控制
摘要：四旋翼系繩運輸系統(tǒng)是一種具有8個自由度和4個控制輸入的欠驅動、強耦合、多變量的非線性系統(tǒng).為建立系統(tǒng)模型,將系統(tǒng)解耦為雙質點系繩連接子系統(tǒng)和四旋翼姿態(tài)控制子系統(tǒng),基于廣義拉格朗日方程推導出系統(tǒng)的動力學模型.然后利用微分平滑理論證明了系統(tǒng)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(tǒng).進而在等式限制條件下對平滑輸出軌跡進行規(guī)劃,獲得前饋開環(huán)控制律.為抑制系統(tǒng)擾動并使跟蹤誤差收斂于原點,利用微分平滑特性推導出動態(tài)內反饋控制器.仿真實驗驗證了所提方法的有效性.
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