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农业喷洒无人机的路径跟踪
1 埃尔吉耶斯大学，工程学院，机电一体化工程系，38039，开塞利，土耳其 收稿日期：2024 年 3 月 27 日 修订日期：2024 年 6 月 11 日 接受日期：2024 年 7 月 8 日 摘要 Öz 本文介绍了 Pure Pursuit 控制算法在农业农药喷洒无人机路径跟踪中的实现。精确的路径跟踪可确保准确的农药覆盖范围，最大限度地提高作物产量并最大限度地减少环境影响。大多数农业无人机使用的传统位置控制架构会导致农药分布不一致，因为无人机速度不稳定。位置控制还会导致角落处的减速和加速，导致这些区域喷洒过度。这种缺乏均匀的喷雾分布对高效和可持续农业提出了挑战。Pure Pursuit 算法因其在自主导航中的简单性和有效性而受到青睐。软件架构（包括飞行控制堆栈和基于 ROS2 的 PX4 仿真架构）展示了无人机的精确轨迹跟踪能力。仿真测试评估了系统的路径跟踪精度和整体性能。比较结果表明，Pure Pursuit 控制器在精度、鲁棒性和适应性方面优于标准位置控制器。此外，本文介绍了一种基于网格分解的创新覆盖路径规划 (CPP) 策略。该 CPP 策略与 Pure Pursuit 控制机制相结合，可确保精确的路径跟踪并最大限度地提高覆盖均匀性，从而进一步提高农业喷洒作业的有效性和可持续性。
基于管子的模型预测控制自动铰接式车辆的路径跟踪
摘要：本文介绍了基于管子的模型预测控制（MPC），用于自主铰接式车辆的路径和速度跟踪。这项研究的目标平台是具有不可轴轴的自主铰接式车辆。因此，铰接角和车轮扭矩输入由基于管的MPC确定。所提出的MPC旨在实现两个目标：最大程度地减少跟踪误差并增强对干扰的鲁棒性。此外，自动铰接式车辆的横向稳定性被认为反映了其动态特性。使用局部线性化制定了MPC的车辆模型，以最大程度地减少建模误差。参考状态是使用基于线性二次调节器的虚拟控制器确定的，以提供MPC求解器的最佳参考。通过在噪声注入传感器信号的基础算法的模拟研究中评估了所提出的算法。仿真结果表明，与基础算法相比，所提出的算法达到了最小的路径跟踪误差。此外，提出的算法对多个信号表现出对外部噪声的鲁棒性。
HALE 的抗饱和鲁棒路径跟踪控制...
摘要 — 本文介绍了一种用于高空长航时 (HALE) 飞机的鲁棒路径跟踪控制器。操作 HALE 飞机的主要控制范例包括基本路径跟踪控制，即在处理非常有限的推力时跟踪参考飞行路径和空速。首要任务是即使在饱和推力期间也要将空速保持在 HALE 飞机的小飞行包线内。对于基本路径跟踪目标，提出了一种混合灵敏度方法，可以轻松处理解耦跟踪和鲁棒性要求。为了处理饱和控制输入，在控制设计中采用了防饱和方案。使用了一种基于观察者的新型混合灵敏度设计，允许直接使用基于反计算的经典防饱和方法。该控制设计在非线性模拟中得到验证，并与基于经典总能量控制的控制器进行了比较。