テイルシッターの飛行モード遷移における高階全駆動システムアプローチベースのコントローラー設計

科学分野:

• 航空宇宙工学
• 制御システム理論
• ロボット工学

背景:

• ファン駆動型テイルシッターは、デュアルモード飛行能力（回転翼機および固定翼機）を示します。
• 飛行モード間の遷移は、摂動と複雑さのために重大な制御上の課題をもたらします。
• 既存の制御方法は、モード遷移中の精度と摂動除去に苦労しています。

研究 の 目的:

• テイルシッターの事前時間安定性追従制御問題の調査。
• パラメータの不確実性と外部の摂動に対処する堅牢なコントローラーの開発。
• 飛行モード遷移中の制御精度、収束速度、および堅牢性の向上。

主な方法:

• 二次の動的モデルと高階全駆動（HOFA）システムアプローチを利用しました。
• 現在の遷移制御の限界を克服するために、高階の堅牢なコントローラーを開発しました。
• 調整可能なパラメータを備えた新しい事前時間HOFAスキームを提案し、柔軟な収束時間調整を可能にしました。

主要な成果:

• 提案されたスキームは、従来のメソッドと比較して、制御精度と収束速度が向上していることを実証しました。
• パラメータの不確実性と外部の摂動に対する堅牢性が向上しました。
• 事前時間HOFAフレームワークは、収束時間の明示的な調整を可能にします。

結論:

• 新しい事前時間HOFAスキームは、テイルシッターの飛行モード遷移に優れたパフォーマンスを提供します。
• このフレームワークは、不確実性下での調整可能な収束時間と堅牢性の保証を提供します。
• この研究は、現在のテイルシッター制御文献における重要な限界に対処します。