基于微分平坦特性的四旋翼无人飞行器系统运动规划方法
摘要:
一种基于微分平坦特性的四旋翼无人飞行器系统运动规划方法。本发明针对旋翼飞行器系统提出了一种新颖的运动规划方法,能够得到起始点与目标点之间路径最短的飞行器轨迹,提出了更加契合实际复杂环境的“曲线隧道”概念,并对预设中间点的时间分配进行了优化。首先建立完整的系统运动学及动力学模型,证明其微分平坦特性,将系统输入与状态用平坦输出及其导数表示。随后考虑飞行器位置、速度、加速度、轨迹连续性等约束对平坦输出进行规划,将问题转化为标准的非线性规划问题。最后,还引入中间点时刻作为新的优化参数进行优化,得到了时间分配最优下的四旋翼飞行轨迹。本发明不需线性化操作,得到加速度连续的轨迹,防止了电机受损。
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