Newton-Raphson Flow for Aggressive Quadrotor Tracking Control

要約

私たちは、Newton-Raphson フロー トラッキング コントローラーをアグレッシブなクワッドローター飛行に適用し、一連のベンチマーク軌道にわたって優れた追跡パフォーマンスを達成し、人気の PX4 オートパイロットのネイティブ軌道追跡コントローラーを上回ることを実証しました。
Newton-Raphson フロー追跡コントローラは、将来予測されるシステム出力と基準軌道の間の誤差をゼロにすることを目的として、最近提案された積分器タイプのコントローラです。
このコントローラーは計算的に軽量であり、不正確な予測子のみを必要とし、特定の条件下で保証された漸近誤差限界を達成します。
これらの理論上の利点がクアッドローター ハードウェア プラットフォームで実現可能であることを示します。
私たちの実験は、Pixhawk 6x フライト コントローラーと、OptiTrack モーション キャプチャ システムから位置情報を受信し、PX4 ソフトウェア スタックの ROS2 API を介して入力コマンドを送信する Rasbperry Pi 4 コンパニオン コンピューターを使用して、Holybrox x500v2 クアッドローターで行われます。

要約(オリジナル)

We apply the Newton-Raphson flow tracking controller to aggressive quadrotor flight and demonstrate that it achieves good tracking performance over a suite of benchmark trajectories, beating the native trajectory tracking controller in the popular PX4 Autopilot. The Newton-Raphson flow tracking controller is a recently proposed integrator-type controller that aims to drive to zero the error between a future predicted system output and the reference trajectory. This controller is computationally lightweight, requiring only an imprecise predictor, and achieves guaranteed asymptotic error bounds under certain conditions. We show that these theoretical advantages are realizable on a quadrotor hardware platform. Our experiments are conducted on a Holybrox x500v2 quadrotor using a Pixhawk 6x flight controller and a Rasbperry Pi 4 companion computer which receives location information from an OptiTrack motion capture system and sends input commands through the ROS2 API for the PX4 software stack.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google