2D四旋翼圆形轨迹跟踪-LQR最优控制 | 1
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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