Ofta hyllas för sin dynamiska kapacitet, fyrhjulingar används ofta som experimentella plattformar. Frågor som rör uppnåelig prestanda, påverkan av konstruktionsparametrar och resultatbedömning av kontrollstrategier har dock till stor del förblivit obesvarade. Detta dokument presenterar en algoritm som gör det möjligt att beräkna fyrhjulsmanövrer som uppfyller Pontryagins minimiprincip med avseende på tid-optimalitet. Sådana manövrer ger en användbar lägre gräns på varaktigheten av manövrar, som kan användas för att bedöma prestanda hos styrenheter och parametrar fordonskonstruktion. Beräkningar baseras på en tvådimensionell förstaprinciper kvadrotormodell. Minimiprincipen tillämpas på denna modell för att finna att tidsoptimala banor är bang-bang i dragkraft kommandot, och bang-singular i rotationshastigheten styr. I detta dokument presenteras ett förfarande som gör det möjligt att beräkna tidsoptimala manövrar för godtyckliga inledande och slutliga tillstånd genom att lösa gränsvärdesproblemet som orsakas av minimiprincipen. Användningen av den beräknade manövrar som ett riktmärke visas genom att utvärdera quadrotor konstruktionsparametrar, och en linjär feedback kontroll lag som ett exempel på en kontrollstrategi. Beräknade manövrar verifieras experimentellt genom att applicera dem på fyrfotingar i ETH Zürich Flying Machine Arena testbädd. Elektroniskt tilläggsmaterial Den online-versionen av denna artikel (
En indirekt optimal kontrollmetod tillämpas på minimitiden problem i REF.
Performance benchmarking of quadrotor systems using time-optimal control
{'venue': None, 'journal': 'Autonomous Robots', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}