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2D四旋翼圆形轨迹跟踪-LQR最优控制
实现2D四旋翼跟踪圆形轨迹的LQR最优控制系统,通过线性化动力学方程设计LQ控制器,测试有无干扰情况下的鲁棒性能
项目说明
项目简介
实现2D平面四旋翼无人机跟踪圆形轨迹的LQR(Linear Quadratic Regulator)最优控制系统。通过对四旋翼动力学方程进行线性化,设计LQ控制器实现精确的轨迹跟踪。
核心特性
- LQR最优控制器:线性化动力学+Riccati方程求解
- 圆形轨迹生成:平滑参考轨迹和速度规划
- 鲁棒性测试:无干扰和有干扰跟踪对比
- 完整文档:详细技术报告和交互式Notebook
性能结果
无干扰:位置误差<0.02m RMS,速度误差<0.05m/s
有干扰:位置误差<0.15m RMS,恢复时间2-3秒
技术栈
Python 3.7+ | Jupyter Notebook | NumPy | SciPy | Matplotlib
适用场景
最优控制理论教学 | 轨迹跟踪研究 | 巡检飞行 | 航拍环绕 | 强化学习课程