四旋翼无人机三维航迹规划及跟踪控制

摘要：

无人机航迹规划是指根据地形和威胁分布,规划出满足任务要求的合理航迹.为了满足三维空间快速规划的需求,提出了一种基于人工势场的三维航迹规划方法.首先,定义了目标和威胁物的虚拟力函数,推导出了三维空间参数约束方程,并采用联合威胁概念解决三维空间局部极小和振动问题;其次,引入空间圆弧插补技术生成光滑航迹;此外,为方便跟踪控制,提出了航迹时域化方法;最后,利用动态系统全局渐近稳定定理,设计具有全局Lipschitz的闭环系统,实现了具有内外环严格稳定性的双环轨迹跟踪控制.仿真结果验证了航迹规划和跟踪算法的有效性.

关键词：人工势场、航迹规划、空间圆弧插补、渐近稳定、控制算法、四旋翼无人机

所属期刊栏目：32

分类号：TP11(自动化基础理论)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金20121102110008资助.Supported by Research Fund for Doctoral Program of Higher Education of China 20121102110008

在线出版日期：2015-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1120-1128