自主控制是實現四旋翼無人機能的關鍵技術,其涉及諸多內容,
本書主要圍繞四旋翼無人機建模與參數辨識、姿態抗擾控制、避障航跡規劃等內容展開研究。
針對四旋翼無人機建模與參數辨識,本書闡述了基於牛頓-歐拉公式建立四旋翼無人機數學模型的方法,
介紹了CIFER頻域算法,將其引入四旋翼模型參數的辨識中,並給出了具體步驟,得到了複雜程度適中、較為的系統模型。
針對四旋翼無人機姿態控制,本書引入了基於NLADRC的姿態解耦控制器,介紹了自抗擾控制的基本思想,
對非線性ADR行了線性化,設計了一種更為簡潔的基於LADRC的四旋翼無人機姿態控制器,並採用粒子群算行了參數整定。
針對避障航跡規劃問題,本書分別研究了單機、多機避障航跡規劃方法。
在單機離線避障航跡規劃方面,本書介紹了一種的人工蜂群算法,將其引入避障航跡規劃中,
得到了滿足四旋翼無人機性能約束的優航跡;在單機在線避障航跡規劃方面,介紹了HDSO-RRT算法,
將其引入避障航跡規劃中,該方法優化了算法規劃時間、航跡長度和轉彎角度等;
在多機編隊避障航跡規劃方面,本書研究了基於一致性和人工勢場的四旋翼無人機編隊避障航跡規劃方法,
所設計的控制協議實現了四旋翼無人機編隊隊形的生成和保持以及對障礙物的規避,同時可以避免編隊四旋翼無人機之間發生碰撞。