Adaptive nonlinear design plant uncertainty cancellation for a multirotor
Adaptive nonlinear design plant uncertainty cancellation for a multirotor
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自适应非线性设计计划消除多旋翼飞行器的不确定性
DOI：
10.1109/icuas.2016.7502555
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
F. Holzapfel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
V. S. Akkinapalli;P. Niermeyer;B. Lohmann;F. Holzapfel
本文提出了一种级联外环路径和内环加速度跟踪控制器的自适应增广设计方法。自适应增强是基于一个非线性的设计对象，并使用模型参考自适应控制（MRAC）。外环的位置控制器是一个非线性模型预测控制器（NMPC）的速度调整，其中包括状态和控制输入的约束。加速度跟踪采用非线性动态逆和动态推力扩展相结合的方法。为了提高对不确定性的鲁棒性，提出了一种自适应增强方案。与经典的MRAC相比，其中增强驱动系统朝向期望的闭环行为，工厂动态被驱动朝向非线性设计工厂。这一办法包括基线控制和适应设计。仿真结果表明，自适应增强的鲁棒性。
This paper presents the design of an adaptive augmentation for cascaded outer-loop path and inner-loop acceleration tracking controllers. The adaptive augmentation is based on a nonlinear design plant and uses model reference adaptive control (MRAC). The outer-loop position controller is a nonlinear model predictive controller (NMPC) with velocity adjustment which incorporates the states and control input constraints. Acceleration tracking is achieved by using nonlinear dynamic inversion with dynamic thrust extension. To increase robustness to uncertainties, an adaptive augmentation scheme is proposed. In contrast to classical MRAC, where the augmentation drives the system towards a desired closed-loop behavior, the plant dynamics are driven towards a nonlinear design plant. This approach decouples baseline control and design of adaptation. Simulation results are shown to illustrate the robustness of the adaptive augmentation.
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