Minimum Snap Trajectory Generation and Control for an Under-actuated Flapping Wing Aerial Vehicle

要約

作動不足の羽ばたき翼航空機の最小スナップ軌道の生成と制御この論文では、作動不足の羽ばたき翼航空機 (FWAV) の軌道生成と追跡制御戦略の両方について説明します。
まず、FWAV ダイナミクスを実践的な観点から分析します。
次に、これらの解析に基づいて、FWAV システムの微分平坦性を実証し、汎用軌道生成戦略を開発します。
その後、ロバスト制御およびスイッチ制御技術を利用して軌道追跡コントローラーが開発されました。
その後、システム全体の漸近安定性が Lyapunov 安定性解析によって保証されます。
コントローラーを実際の飛行に適用できるようにするために、いくつかの手順も提供します。
最後に、一連の実験結果は、提案された軌道生成戦略と追跡制御戦略の実装の成功を明らかにします。
この研究では、まず、非作動状態の FWAV の実際の 3 次元飛行のための軌道生成と制御の閉ループ統合を実用レベルに達成します。

要約(オリジナル)

Minimum Snap Trajectory Generation and Control for an Under-actuated Flapping Wing Aerial VehicleThis paper presents both the trajectory generation and tracking control strategies for an underactuated flapping wing aerial vehicle (FWAV). First, the FWAV dynamics is analyzed in a practical perspective. Then, based on these analyses, we demonstrate the differential flatness of the FWAV system, and develop a general-purpose trajectory generation strategy. Subsequently, the trajectory tracking controller is developed with the help of robust control and switch control techniques. After that, the overall system asymptotic stability is guaranteed by Lyapunov stability analysis. To make the controller applicable in real flight, we also provide several instructions. Finally, a series of experiment results manifest the successful implementation of the proposed trajectory generation strategy and tracking control strategy. This work firstly achieves the closed-loop integration of trajectory generation and control for real 3-dimensional flight of an underactuated FWAV to a practical level.

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