[发明专利]一种基于微分平坦特性的无人机轨迹跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于微分平坦特性的无人机轨迹跟踪方法，通过对四旋翼飞行器进行动力学与运动学建模，并对其模型进行微分平坦属性判定，基于此性质通过非线性变化，将欠驱动四旋翼模型转化为全驱动系统。设置虚拟控制量，将高度耦合系统解耦，并将其转化为线性系统。利用模型预测控制处理有约束系统的航迹跟踪控制问题，针对系统时变特性，构造多面体描述系统包含原时变系统，减少在线优化计算复杂度，并以此推导出使系统稳定的实时终端罚值。本发明设计了针对时变系统的模型预测控制方法，处理无人机轨迹跟踪过程中受到的约束与系统时变特性，能够有效的完成无人机轨迹跟踪任务，很好的处理无人机非线性特性，计算复杂度低，跟踪速度快。