固定时间控制器

收敛时间可预设

该控制器能在与初始条件无关的固定时间内实现轨迹跟踪，且收敛时间可由用户预先指定，同时考虑状态约束以保障安全。

Xiaoxuan, Sun · 李擎 · 王捷 · Yao, Qijia

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering 2024

技术优势

收敛时间不受初始状态影响

控制器采用预设定固定时间方法，确保轨迹和姿态误差在预设时间内收敛到零，无论初始状态如何。

收敛时间可由用户预先指定

收敛时间可作为设计参数由用户直接设定，无需根据系统状态实时调整。

状态约束保障飞行安全

采用时变障碍 Lyapunov 函数设计控制器，确保输出始终保持在允许范围内，避免超限诱发事故。

仿真验证控制效果

通过仿真实验验证了所提控制器在六自由度四旋翼模型上的轨迹跟踪和姿态控制性能。

应用场景

• 四旋翼无人机控制：为四旋翼无人机提供预设时间的高精度轨迹跟踪与姿态控制，同时保障状态约束。
• 机械系统控制：该方法可推广到其他机械系统，在预设时间内实现稳定控制并保障安全约束。