基于SO(3)的多四旋翼无人机编队协同控制

• 作者: 王青 董朝阳 马思迁 马鸣宇
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 关键词: 多四旋翼无人机系统 飞行编队 协同控制 SO(3)
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 1229-1238
• 页数: 10页
• 分类号: V249
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2018.70651

摘要

针对多四旋翼无人机系统的编队飞行问题,提出了基于特殊正交群SO(3)的协同控制设计方法.在给出编队空间队形和通信拓扑描述后,建立了多四旋翼无人机系统SO(3)控制模型.由于SO(3)与传统俯仰/偏航/滚转三通道模型具有不同的结构,文中进一步研究了SO(3)中无人机之间相对误差的表示方法,设计了适用于多飞行器的SO(3)控制器实现对编队和姿态的协同控制.推力控制器用于调节无人机的位置与速度,并在此基础上构造旋转矩阵形式的姿态协同指令.文中相应设计了SO(3)姿态控制器用于实现指令跟踪,最后从理论上对协同稳定性进行了分析.提出的控制方法能够使得多四旋翼无人机形成期望的队形,并且保持姿态一致进行稳定飞行.仿真结果验证了本文方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王青	北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院	160	1092	16.0	21.0
2	董朝阳	北京航空航天大学航空科学与工程学院	144	958	15.0	21.0
3	马鸣宇	北京航空航天大学航空科学与工程学院	6	32	3.0	5.0
4	马思迁	北京航空航天大学航空科学与工程学院	3	22	2.0	3.0