Abstract
In this paper we design a continuous, nonlinear state feedback controller that aligns the body-fixed thrust direction of a quadrotor helicopter with a constant desired direction given in an inertial coordinate system. The controller is designed based on an energy shaping approach and is able to saturate the control torques. Almost global asymptotic stability of the desired thrust direction is proven for arbitrary unknown moment of inertia matrices. Performance of the closed loop system is verified by simulations.
Zusammenfassung
In diesem Beitrag wird ein kontinuierlicher nichtlinearer Zustandsregler entworfen, der die körperfeste Schubrichtung eines Quadrocopters mit einer gewünschten inertialen Richtung in Übereinstimmung bringt. Der Regler wird über einen energiebasierten Ansatz entworfen und ist in der Lage die Stellmomente zu sättigen. Für beliebige unbekannte Massenträgheitsmomente wird gezeigt, dass die Wunschrichtung asymptotisch stabil ist und der Einzugsbereich, abgesehen von einem Unterraum mit Maß Null, den gesamten Zustandsraum umfasst. Die Leistungsfähigkeit der Regelung wird in Simulationen verifiziert.
© by Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München, Germany
