Fixed-Time Control of a Novel Thrust-Vectoring Aerial Manipulator via High-Order Fully Actuated System Approach

推力矢量 操纵器(设备) 控制理论(社会学) 计算机科学 推力 航空航天工程 控制(管理) 工程类 机器人 人工智能
作者
Zhan Li,Yipeng Yang,Xinghu Yu,Cuiyu Liu,Okyay Kaynak,Huijun Gao
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-12 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tmech.2024.3400015
摘要

Unmanned aerial manipulators (UAMs) extend the operational reach of unmanned aerial vehicles (UAVs), yet are often limited by the underactuation of traditional UAV platforms, restricting the workspace of their end-effectors. This article introduces an overactuated UAM system comprising a biaxial-tilting thrust-vectoring quadrotor coupled with a serial manipulator. This configuration offers superior controllable performance, an expanded manipulator workspace, and robust disturbance rejection compared to conventional underactuated UAMs. To mitigate practical uncertainties and disturbances–including model imprecision, environmental factors, changing loads, and the coupling wrenches between the UAV and manipulator–a fixed-time (FxT) controller and a FxT disturbance observer are developed, leveraging a high-order fully actuated (HOFA) control strategy. The implicit Lyapunov function (ILF) approach is employed for stability analysis, offering a streamlined proof of convergence. Simulations and flight tests affirm the system's trajectory tracking precision, with positional and attitudinal accuracies within $1\;\text{cm}$ and $1^{\circ }$ , respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无花果应助杨沛儒采纳,获得10
刚刚
科研通AI5应助冷静思远采纳,获得10
刚刚
3秒前
5秒前
完美世界应助剪影改采纳,获得10
6秒前
活泼的牛青完成签到 ,获得积分10
8秒前
AAA发布了新的文献求助10
10秒前
yangg发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
热心香露发布了新的文献求助20
22秒前
玉灵子发布了新的文献求助10
22秒前
丘比特应助哈哈镜阿姐采纳,获得10
23秒前
24秒前
伽古拉40k发布了新的文献求助30
25秒前
sunyyy2003完成签到,获得积分20
26秒前
禾火完成签到 ,获得积分10
27秒前
淡淡的小蜜蜂完成签到,获得积分10
28秒前
小蘑菇应助玉灵子采纳,获得10
29秒前
sunyyy2003发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
31秒前
34秒前
田様应助逗逗豆芽采纳,获得10
35秒前
11111完成签到 ,获得积分10
36秒前
钟钟发布了新的文献求助20
37秒前
38秒前
NexusExplorer应助AFong采纳,获得10
39秒前
jiajia666发布了新的文献求助10
39秒前
整齐的小霜完成签到,获得积分10
39秒前
萌宠完成签到,获得积分10
40秒前
香蕉觅云应助人间枝头采纳,获得10
40秒前
42秒前
ograss发布了新的文献求助150
43秒前
xiaxia42完成签到 ,获得积分10
43秒前
43秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得30
43秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3782367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3327852
关于积分的说明 10233399
捐赠科研通 3042794
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670183
邀请新用户注册赠送积分活动 799658
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758883