基于能量分析的欠驱动飞行吊运系统协同控制

摘要：

旋翼无人飞行器具有灵活性强、机动性高的特点,能够在复杂环境下运送由于地形限制地面机器人所无法处理的物品.然而,当单个飞行器难以完成任务时,需要多飞行器协同运作以提高系统的运送能力.相比单飞行器吊运系统而言,多飞行器协同系统具有更高的自由度,更为复杂的系统动态耦合;这就为实际控制带来了巨大挑战.在本文中,作者提出了一种基于能量分析的控制方法.首先构造储能函数,在此基础上设计了控制输入,可依据实际需求选择控制增益,确保控制量在约束范围内;同时避免期望姿态的奇异性问题.随后,对闭环系统稳定性进行了分析.在与现有方法的仿真对比中可以看出,该控制律具有良好的控制性能,对不确定参数和外界干扰表现出了较好的鲁棒性.

关键词：协同吊运系统、非线性欠驱动系统、基于能量分析方法、拉塞尔不变性原理

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资助基金：国家自然科学基金项目;天津市自然科学基金项目;中国博士后科学基金项目;中央高校基本科研业务费项目

在线出版日期：2021-01-12（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：2473-2481