[发明专利]一种四旋翼飞行机器人非线性轨迹跟踪控制器及其跟踪控制方法有效
| 申请号： | 201610082286.1 | 申请日： | 2016-02-05 |
| 公开（公告）号： | CN105739513B | 公开（公告）日： | 2018-06-12 |
| 发明（设计）人： | 丁希仑;査长流;俞玉树;王学强 | 申请（专利权）人： | 北京航空航天大学 |
| 主分类号： | G05D1/08 | 分类号： | G05D1/08;G05D1/10 |
| 代理公司： | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人： | 姜荣丽 |
| 地址： | 100191*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种四旋翼飞行机器人非线性轨迹跟踪控制器及其跟踪控制方法，属于飞行机器人控制技术领域。所述控制器包括位置控制子系统和姿态控制子系统。位置控制子系统包含外环和内环伪动态逆和PI控制器、位置配置环节；姿态控制子系统也包含外环和内环伪动态逆和PI控制器、姿态配置环节。本发明避免了基于欧拉角控制器存在的奇异点和线性控制器制约机器人性能发挥的不足；简化了控制器的设计，提高了控制器系统跟踪精度。所设计的控制器不仅具有全姿态轨迹跟踪能力，而且抗干扰能力强，跟踪精度高，显著提高了四旋翼飞行机器人机动性和环境交互能力，为四旋翼飞行机器人的进一步推广应用奠定了技术基础。 | ||
| 搜索关键词： | 旋翼飞行机器人 控制器 位置控制子系统 姿态控制子系统 非线性轨迹 跟踪控制器 跟踪控制 内环 控制技术领域 飞行机器人 抗干扰能力 控制器系统 线性控制器 轨迹跟踪 环境交互 技术基础 位置配置 欧拉角 奇异点 全姿态 跟踪 机器人 环节 配置 制约 | ||
【主权项】：
一种四旋翼飞行机器人非线性轨迹跟踪控制器，其特征在于：包括位置控制子系统和姿态控制子系统；所述的位置控制子系统中包含第一外环伪动态逆、第一外环PI控制器、第一内环伪动态逆、第一内环PI控制器和位置配置环节，位置配置环节根据力指令Fcom计算得到姿态指令值βcom和四个旋翼应该产生的总拉力Tcom，输出给姿态控制子系统；所述的姿态控制子系统中包含第二外环伪动态逆、第二外环PI控制器、第二内环伪动态逆、第二内环PI控制器和姿态配置环节；姿态配置环节根据力矩指令Mcom和位置控制子系统输出的总拉力Tcom来映射得到四个旋翼的转速，从而实现对四旋翼飞行机器人的控制。
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