priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2024-67-5-385-394pribor-17Research ArticleСИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИSYSTEM ANALYSIS, MANAGEMENT AND INFORMATION PROCESSINGАлгоритм согласованного траекторного управления движением квадрокоптераAlgorithm for coordinated trajectory control of quadcopter motionКимС. А.KimS. A.

Станислав Александрович Ким - аспирант

Санкт-Петербург

Stanislav A. Kim - Post-Graduate Student

St. Petersburg

skim@itmo.ruПыркинА. А.PyrkinA. A.

Антон Александрович Пыркин - д-р техн. наук, профессор

Санкт-Петербург

Anton A. Pyrkin - Dr. Sci., Professor

St. Petersburg

pyrkin@itmo.ruБорисовО. И.BorisovO. I.

Олег Игоревич Борисов - канд. техн. наук; доцент

Санкт-Петербург

Oleg I. Borisov - PhD; Associate Professor

St. Petersburg

borisov@itmo.ruУниверситет ИТМОITMO University202424112024675385394Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/17

Представлена полная модель движения квадрокоптера вдоль гладкой пространственной траектории. На основе модели предложен робастный алгоритм управления квадрокоптером по измерениям линейных координат и угла рысканья. С использованием дополнительных интеграторов получен динамический алгоритм управления с упрощенной методикой настройки регулятора.

A complete model of the motion of a quadcopter along a smooth spatial trajectory is presented. Using the model, a robust algorithm for controlling a quadcopter based on measurements of linear coordinates and yaw angle is proposed. Using additional integrators, a dynamic control algorithm with a simplified controller tuning technique is designed.

управление движением квадрокоптератраекторное управлениесогласованное управлениеробастное управление по выходугеометрический подходrobust controlquadrotor motion controldynamic positioningcoordinated controlgeometric approachработа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, паспорт госзадания № 2019-0898.the work was carried out with the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, state assignment passport No. 2019-0898.ReferencesМирошник И. В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. СПб: Наука, 2000. 549 с.Miroshnik I. V., Nikiforov V. O., Fradkov A. L. Nelineynoye i adaptivnoye upravleniye slozhnymi dinamicheskimi sistemami (Nonlinear and Adaptive Control of Complex Dynamic Systems), St. Petersburg, 2000, 549 р. (in Russ.)Borisov O. I., Pyrkin A. A., Isidori A. Application of enhanced extended observer in station-keeping of a quadrotor with unmeasurable pitch and roll angles // IFAC-PapersOnLine. 2019. Vol. 52, N 16. P. 837–842. DOI: 10.1016/j.ifacol.2019.12.067.Borisov O. I., Pyrkin A. A., Isidori A. PapersOnLine, 2019, no. 16(52), pp. 837–842, DOI: 10.1016/j.ifacol.2019.12.067.Борисов О. И., Каканов М. А., Живицкий А. Ю., Пыркин А. А. Робастное траекторное управление квадрокоптером по выходу на основе геометрического подхода // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 12. С. 982–992.Borisov O. I., Kakanov M. A., Zhivitckii A. Yu., Pyrkin A. A. Journal of Instrument Engineering, 2021, no. 12(64), pp. 982–992 (in Russ.)Ким С. А., Пыркин А. А., Борисов О. И. Алгоритмы управления движением квадрокоптера в режиме динамического позиционирования // Изв. вузов. Приборостроение. 2023. Т. 66, № 10. С. 834–844.Kim S. А., Pyrkin A. A., Borisov O. I. Journal of Instrument Engineering, 2023, no. 10(66), pp. 834–844 (in Russ.)Бурдаков С. Ф., Мирошник И. В., Стельмаков Р. Э. Системы управления движением колесных роботов. СПб: Наука, 2001. 232 с.Burdakov S. F., Miroshnik I. V., Stel'makov R. E. Sistemy upravleniya dvizheniyem kolesnykh robotov (Motion Control Systems for Wheeled Robots), St. Petersburg, 2001, 232 р. (in Russ.)Бушуев А. Б., Исаева Е. Г., Морозов С. Н., Чепинский С. А. Управление траекторным движением многоканальных динамических систем // Изв. вузов. Приборостроение. 2009. Т. 52, № 11. С. 50–56.Bushuev A. B., Isaeva E. G., Morozov S. N., Chepinsky S. A. Journal of Instrument Engineering, 2009, no. 11(52), pp. 50–56 (in Russ.)Хоанг Д. Т., Пыркин А. А. Синтез алгоритма робастного управления движением мобильного робота вдоль гладкой траектории // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 7. С. 500–512.Hoang Duc Thinh, Pyrkin A. A. Journal of Instrument Engineering, 2022, no. 7(65), pp. 500–512, DOI: 10.17586/0021- 3454-2022-65-7-500-512 (in Russ.).Freidovich L. B., Khalil H. K. Performance recovery of feedback-linearization-based designs // IEEE Trans. on Automatic Control. 2008. Vol. 53, N 10. P. 2324–2334.Freidovich L. B., Khalil H. K. IEEE Transactions on Automatic Control, 2008, no. 10(53), pp. 2324–2334.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.