24、基于ADRC的 parafoil 系统轨迹控制与二阶多智能体系统的全分布式动态事件触发共识

基于ADRC的 parafoil 系统轨迹控制与二阶多智能体系统的全分布式动态事件触发共识

1. 基于ADRC的Parafoil系统轨迹控制

在Parafoil系统的轨迹控制研究中，为了验证和优化其轨迹跟踪效果，设计了基于自抗扰控制（ADRC）的轨迹跟踪控制器，同时还设计了一个机器人用于响应ADRC的输出并在半物理实验中调整着陆偏移。

• 实验结果 ：通过两次模拟和半物理实验，ADRC在滑翔或盘旋时表现出更好的性能。在半物理实验中，以点(−1890, 0, 968.5)为例，相关误差为30.2 m。图10(a)展示了半物理测试中EC的倾斜情况，PD控制器的曲线在阶段2和阶段5出现两个平台，而蓝线基本呈较大斜率的线性增长，测试结束时，EC的值分别稳定在390和148。图10(b)对比了ADRC和PD的跟踪误差，ADRC的控制精度明显优于PD，尤其是在阶段3，PD的最大误差超过50 m，而ADRC在所有阶段都保持在15 m以下。
• 性能分析 ：ADRC具有较强的鲁棒性和稳定性，因为在相同的侧向风干扰下，其带宽更窄。然而，更高的精度和速度意味着消耗更多的能量。模拟结果显示，在恶劣条件下，Parafoil滑翔的最大稳定误差小于5 m；盘旋时，最大误差接近10 m，但消耗的能量比滑翔模拟时少。进一步的半物理实验表明，理论着陆点与实验结果之间的距离不超过20 m。

综上所述，尽管ADRC比PD消耗更多能量，但设计的Parafoil和ADRC控制器的性能能够满足飞行控制的要求，为未来从高塔顶部投放Parafoil系统的实验奠定了基础。不过，由于Parafoil的非线性模型复