Adaptive Trajektorienfolgeregelung für Quadrokopter basierend auf der L1-adaptiven Regelungstheorie

Abstract

ZusammenfassungDiese Arbeit stellt eine adaptive Backsteppingregelung zur Trajektorienfolge für die Position und das Heading eines Quadrokopters vor. Der Regelalgorithmus ist dafür entwickelt, schnelle Flugmanöver zu realisieren und alle Modellunsicherheiten sowie eine Vielzahl an Störungen zu kompensieren. Dazu greift der Entwurf einen Ansatz der L1-adaptiven Regelung für nichtlineare und zeitvariante Referenzsysteme auf, passt ihn an das Backsteppingschema an und modifiziert ihn, so dass die nominale Regelung von der Adaption entkoppelt. Es werden zwei Nachweise geführt und verglichen, welche die Beschränktheit aller Systemsignale zeigen. Simulationen und Experimente verifizieren den vorgestellten Ansatz und veranschaulichen dessen hohe Leistungsfähigkeit.