A universal controller for robust trajectory tracking in multirotor unmanned aerial vehicles (UAVs) is disclosed. A particular embodiment includes: a sensor system to measure position and orientation of a multirotor unmanned aerial vehicle (UAV); and a flight control system, coupled to the sensor system, the flight control system being configured to: obtain position and orientation data from the sensor system; generate a plurality of derivatives from the position and orientation data using a differentiator; apply a decoupling control law to approximately decouple translation dynamics from each other in a three-dimensional (3D) space; compute error values between desired trajectories and actual trajectories in each dimension of 3D space using the plurality of derivatives and the decoupled dynamics; and generate control signals to vary speeds of a plurality of thrust elements to counteract the computed error values in each dimension of 3D space.

    L'invention concerne une unité de commande universelle permettant le suivi de trajectoire robuste dans des véhicules aériens sans pilote (UAV) à multiples rotors. Un mode de réalisation particulier comprend : un système de capteur pour mesurer la position et l'orientation d'un véhicule aérien sans pilote (UAV) à multiples rotors ; et un système de commande de vol couplé au système de capteur, le système de commande de vol étant configuré pour : obtenir des données de position et d'orientation provenant du système de capteur ; générer une pluralité de dérivées à partir des données de position et d'orientation en utilisant un différenciateur ; appliquer une loi de commande de découplage pour découpler approximativement la dynamique de translation l'une de l'autre dans un espace tridimensionnel (3D) ; calculer des valeurs d'erreur entre des trajectoires voulues et des trajectoires réelles dans chaque dimension de l'espace 3D en utilisant la pluralité de dérivées et la dynamique découplée ; et générer des signaux de commande pour varier des vitesses d'une pluralité d'éléments de poussée pour contrecarrer les valeurs d'erreurs calculées dans chaque dimension de l'espace 3D.


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    Title :

    UNIVERSAL CONTROLLER FOR ROBUST TRAJECTORY TRACKING IN MULTIROTOR UNMANNED AERIAL VEHICLES (UAVs)


    Additional title:

    UNITÉ DE COMMANDE UNIVERSELLE DESTINÉE AU SUIVI DE TRAJECTOIRE ROBUSTE DANS DES VÉHICULES AÉRIENS SANS PILOTE (UAV) À MULTIPLES ROTORS


    Contributors:

    Publication date :

    2017-06-29


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English


    Classification :

    IPC:    B64C AEROPLANES , Flugzeuge / B64D Ausrüstung für Flugzeuge , EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT



    UNIVERSAL CONTROLLER FOR ROBUST TRAJECTORY TRACKING IN MULTIROTOR UNMANNED AERIAL VEHICLES (UAVs)

    GOMEZ GUTIERREZ DAVID / FALCONER MAYNARD C | European Patent Office | 2019

    Free access

    TRAJECTORY TRACKING CONTROLLERS FOR ROTORCRAFT UNMANNED AERIAL VEHICLES (UAVS)

    GOMEZ GUTIERREZ DAVID / FALCONER MAYNARD C / SKEBA KIRK W et al. | European Patent Office | 2019

    Free access

    Trajectory tracking controllers for rotorcraft unmanned aerial vehicles (UAVS)

    GOMEZ GUTIERREZ DAVID / FALCONER MAYNARD C / SKEBA KIRK W et al. | European Patent Office | 2020

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    Trajectory Control of Multirotor Unmanned Aerial Vehicles via GPS Spoofing

    Sun, Meichen / Yang, Jun / Lu, Qing et al. | Springer Verlag | 2022