【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机控制，特别涉及一种含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法及系统。
技术介绍
1、四旋翼无人机的控制具有极大的挑战性，是因为四旋翼无人机属于4控6的欠驱动系统，这种系统具有拓扑障碍，即，连续反馈不能全局镇定具有转动自由度的机械系统的姿态。因此人们针对四旋翼无人机提出了基于不同姿态描述的多种控制技术，主要包括基于欧拉角，旋转矩阵和四元数的姿态控制器的设计。
2、基于欧拉角的姿态描述具有最小维数3，易于测量的欧拉角设计和直观的物理意义，被广泛用于工业机器人、飞行器、车辆、船舶等具有旋转关节的设备的系统建模与控制中。但是，基于欧拉角描述的最大缺点是在特定位置有锁死问题，其表现为陀螺仪的万向节卡住，不能在无限小的时间内移动有限量，这使得基于欧拉角设计的控制器做不到全局控制。
3、旋转矩阵是无奇点的姿态描述形式。尽管基于旋转矩阵的控制器能够克服锁死问题，但是旋转矩阵是3*3维的，这导致控制器具有计算冗余问题，存储成本高，在大型的计算模拟中很少被采用。另一方面，旋转矩阵属于特殊的三阶正交群，其对任何欧...
【技术保护点】
1.一种含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述基于四元数的四旋翼无人机的动力学模型的表达式如下：
3.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述期望的全驱力控制的表达式如下：
4.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，基于所述相对四元数构建光滑姿态规划器具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟...
【技术特征摘要】
1.一种含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述基于四元数的四旋翼无人机的动力学模型的表达式如下：
3.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述期望的全驱力控制的表达式如下：
4.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，基于所述相对四元数构建光滑姿态规划器具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的含姿态规划器的四旋翼无人机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述姿态控制内环设计结果的表达式如下：
6.一种...
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