【摘 要】
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提出一种基于虚拟力的无人机路径跟踪控制方法.通过设计虚拟向心力、虚拟弹簧力和虚拟阻力计算期望的转向速率.其中虚拟向心力可以补偿参考路径曲率,虚拟弹簧力使无人机收敛
【机 构】
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国防科学技术大学机电工程与自动化学院,
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提出一种基于虚拟力的无人机路径跟踪控制方法.通过设计虚拟向心力、虚拟弹簧力和虚拟阻力计算期望的转向速率.其中虚拟向心力可以补偿参考路径曲率,虚拟弹簧力使无人机收敛到参考路径上,虚拟阻力能够在收敛过程中防止震荡的产生.该方法不仅可以跟踪直线和圆形路径,还可以精确跟踪变曲率曲线.在跟踪直线时,该方法等价于比例―微分控制;跟踪圆形或变曲率曲线时,等价于反馈线性化方法.论文分析了该方法的稳定性和收敛性,考虑了输入约束对该方法跟踪性能的影响.利用虚拟力控制无人机,使控制参数具有明确的物理意义,从而使参数在实际应用中容易整定.仿真结果证明该方法是有效的,且跟踪性能优于NLGL(非线性导航逻辑)方法.
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