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🔥 内容介绍
无人机技术的发展已经成为了当今世界的热点话题,它的应用范围也越来越广泛。在无人机的应用中,轨迹跟踪技术是非常重要的一项技术。本文将介绍如何基于LQR实现无人机轨迹控制。
首先,我们需要了解什么是轨迹跟踪。轨迹跟踪是指无人机在飞行过程中,按照预定的轨迹进行飞行,并且能够自动调整飞行姿态和飞行速度,以保证无人机在预定轨迹上飞行。轨迹跟踪技术的目的是为了提高无人机的飞行精度和稳定性,使其能够完成更加复杂的任务。
在轨迹跟踪技术中,LQR是一种经典的控制算法。LQR全称为线性二次型调节器,是一种优化控制算法。它的基本思想是通过对系统状态和控制输入进行加权,使得系统的性能指标最小。在无人机轨迹控制中,LQR算法可以通过对无人机的状态进行加权,来实现对无人机的控制。
具体来说,LQR算法可以分为两个步骤:状态反馈和状态估计。在状态反馈中,LQR算法根据无人机当前的状态和目标轨迹之间的差距,来计算出控制输入。在状态估计中,LQR算法使用卡尔曼滤波器来估计无人机的状态,以便更好地进行状态反馈。
在实际应用中,LQR算法需要根据具体的无人机模型和任务要求进行调整。例如,在考虑无人机的动力学和控制限制时,需要对LQR算法进行扩展。此外,还需要考虑无人机飞行时的环境因素,如风速和气压等因素对无人机的影响。
总的来说,基于LQR实现无人机轨迹控制是一项非常重要的技术。它可以提高无人机的飞行精度和稳定性,使其能够完成更加复杂的任务。在实际应用中,需要根据具体的无人机模型和任务要求进行调整,以实现最佳的控制效果。
📣 部分代码
function K=Func_Alpha_Pos(Xb,Yb,Xn,Yn)AngleY=Yn-Yb;AngleX=Xn-Xb;%***求Angle*******%if Xb==Xnif Yn>YbK=pi/2;elseK=3*pi/2;endelseif Yb==Ynif Xn>XbK=0;elseK=pi;endelseK=atan(AngleY/AngleX);endend%****修正K,使之在0~360°之间*****%if (AngleY>0&&AngleX>0)%第一象限K=K;elseif (AngleY>0&&AngleX<0)||(AngleY<0&&AngleX<0)%第二、三象限K=K+pi;else if (AngleY<0&&AngleX>0)%第四象限K=K+2*pi;elseK=K;endendend
⛳️ 运行结果

🔗 参考文献
[1] 郑华清.基于运动捕捉系统的多旋翼无人机室内导航与控制研究[D].南京航空航天大学,2017.
[2] 苗晓霞.基于引导线的电缆隧道巡检无人机轨迹跟踪控制与实现[D].重庆大学,2019.
[3] 潘飞.球杆系统设计与仿真研究[D].华中科技大学[2023-12-18].DOI:10.7666/d.d090768.
基于LQR的无人机轨迹跟踪与控制:Matlab实现详解,
本文介绍了如何在无人机应用中利用LQR算法实现轨迹跟踪,通过状态反馈和卡尔曼滤波器估计无人机状态,以提高飞行精度和稳定性。着重讨论了算法的原理、调整和实际应用中的考虑因素。
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