Fault-Tolerant Position Tracking Control Design for a Tilt Tri-Rotor Unmanned Aerial Vehicle

控制理论(社会学) 参数统计 Lyapunov稳定性 李雅普诺夫函数 鲁棒控制 工程类 控制器(灌溉) 弹道 控制工程 容错 转子(电动) 位置跟踪 计算机科学 非线性系统 控制系统 执行机构 数学 人工智能 控制(管理) 可靠性工程 统计 物理 电气工程 天文 生物 机械工程 量子力学 农学
作者
Wei Hao,Bin Xian,Tian Xie
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (1): 604-612 被引量:23
标识
DOI:10.1109/tie.2021.3050384
摘要

In this article, a new nonlinear robust fault-tolerant position tracking control law is proposed for a tilt tri-rotor unmanned aerial vehicle (UAV) under unknown rear servo's stuck fault together with parametric uncertainties and unknown external disturbances. The immersion and invariance approach is employed to design the adaptive controller for the position loop of the UAV. For the attitude loop of the UAV, a sliding-mode-based adaptive observer is utilized to estimate the unknown stuck fault associated with the rear servo, and then the robust integral of the signum of the error method is utilized to formulate the robust attitude controller to compensate for the estimation mismatch and unknown disturbances. The stability of the closed-loop system and asymptotic tracking of the desired position trajectory are proved via Lyapunov-based stability analysis. To validate the performance of the proposed fault-tolerant control design, real-time experiments are implemented on a self-built hard-ware-in-loop UAV testbed. Comparing the results with the proportional-integral-differential (PID) controller shows that the proposed control scheme has achieved better control performance.
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
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
黄紫红蓝完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助迷人寒梦采纳,获得10
1秒前
wzl完成签到,获得积分10
1秒前
大方百招完成签到,获得积分10
2秒前
1MENINA1完成签到 ,获得积分10
2秒前
快乐藏花完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
JiangY完成签到,获得积分10
3秒前
活力亦瑶完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
雪白的夏山完成签到 ,获得积分10
4秒前
littleE完成签到 ,获得积分10
4秒前
松鼠非鼠完成签到,获得积分10
5秒前
大牛顿完成签到,获得积分10
5秒前
隐形的妙松完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
阿怪完成签到 ,获得积分10
8秒前
鲤跃完成签到,获得积分10
8秒前
轻松的晓凡完成签到,获得积分10
9秒前
clay_park完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
情怀应助隐形觅翠采纳,获得10
10秒前
wanci应助幸福龙猫采纳,获得10
11秒前
颜代曼完成签到,获得积分10
11秒前
汐颜完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
li完成签到,获得积分10
12秒前
凶狠的食铁兽完成签到,获得积分10
12秒前
knn完成签到,获得积分10
14秒前
xjyyy完成签到 ,获得积分10
14秒前
今后应助淡然善斓采纳,获得10
14秒前
FrancisCho完成签到,获得积分0
15秒前
guozi完成签到,获得积分10
15秒前
物理师z发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Comprehensive Computational Chemistry 1000
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3550536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3126839
关于积分的说明 9370757
捐赠科研通 2825985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1553508
邀请新用户注册赠送积分活动 724889
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 714494