本项目以提高无人飞行器(UAV)跟踪性能和飞行品质为目标,探索适用于欠驱动UAV跟踪控制新方法,以欠驱动四旋翼无人直升机系统为具体研究对象,针对存在气动模型不确定、未知气流扰动以及控制受限等问题,研究相应的轨迹跟踪和路径跟踪控制设计原理和方法。主要内容包括(1)含模型气动参数不确定和外界气流扰动未知的自适应轨迹跟踪控制;(2)基于Parallel-Transport坐标系的制导与控制融合路径跟踪控制;(3)基于修正罗格里德参数的嵌套饱和跟踪控制;(4)含幅值和速率限制的自适应指令滤波轨迹跟踪控制;(5)数值仿真与四旋翼无人直升机飞行实验验证。通过本项目的研究,不仅能够为四旋翼无人直升机提供有效的跟踪控制和饱和控制设计方法,也丰富了UAV飞行控制理论的研究,促进了非线性控制理论在实际中的应用,具有重要的科学意义和实用价值。
英文主题词Trajectory Tracking;Path-following;Control Constraint;Output Constraint;Adaptive Control