A Symbolic Regression Method for Dynamic Modeling and Control of Quadrotor UAVs
采用符号回归方法建立了四旋翼无人机（QUAV）的动力学数学模型，提出了一种轨迹跟踪的递阶控制方案。符号回归方法能够仅通过所收集的数据来构造解析的四旋翼动力学方程，这减轻了第一原理建模的负担。为了便于QUAV的位置跟踪控制，控制器的设计可以分为两部分：首先，位置子系统的比例积分控制器的设计，以获得期望的水平位置和姿态子系统的反推方法，以确保欧拉角和高度可以快速收敛到参考值。在基准多旋翼飞行器仿真器上进行了实验，验证了该方法的有效性。
2021-05-07 cs.SY eess.SY
Gaussian Process Model Predictive Control of An Unmanned Quadrotor
Massey University（梅西大学）；Auckland University of Technology（奥克兰理工大学）
本文提出基于高斯过程的模型预测控制方法，用于无人机轨迹跟踪，通过概率高斯过程模型获取动态模型，结合分层控制结构，实现约束下的高效控制。
2017-07-12 cs.SY eess.SY
Human Physical Interaction based on UAV Cooperative Payload Transportation System using Adaptive Backstepping and FNTSMC
本文针对双四旋翼无人机协同载荷运输系统，提出结合自适应反步位置控制与快速非奇异终端滑模姿态控制的非线性控制策略，并通过导纳控制实现人机物理交互，以提升系统稳定性与操作响应性。
2025-03-13 cs.SY eess.SY
A Review of Control Algorithms for Autonomous Quadrotors
Polytechnic of Namibia（纳米比亚理工学院）
本文综述了四旋翼无人机的控制算法，分析了PID、LQR等多种算法的优缺点，并提出混合系统作为未来研究方向。
2016-02-08 cs.SY eess.SY
Adaptive Smooth Disturbance Observer-Based Fast Finite-Time Attitude Tracking Control of a Small Unmanned Helicopter
针对三自由度直升机系统在复合扰动下的姿态跟踪问题，提出了一种基于自适应平滑扰动抑制器的快速有限时间自适应反推控制方法。首先，提出了一种自适应平滑扰动观测器（ASDO）来估计复合扰动，该观测器具有输出平滑、有限时间快速收敛、对未知导数边界扰动的适应性等特点。然后，有限时间反推控制协议的构造，以驱动的仰角和俯仰角跟踪参考轨迹。为了解决传统反推设计框架中的“复杂性爆炸”和“奇异性”问题，利用快速有限时间命令滤波器（FFTCF）来估计虚拟控制信号及其导数。此外，一个分数功率为基础的辅助动态系统被引入到补偿所造成的误差的FFTCF估计。此外，设计了一种改进的基于分数阶幂次的自适应律，该自适应律引入了$σ$修正项，抑制了观测器逼近误差，从而进一步提高了跟踪性能.根据快速有限时间稳定性理论，闭环系统的信号都是快速有限时间有界的，而姿态跟踪误差可以在有限时间内快速收敛到原点的一个足够小的区域。最后，通过对比数值仿真验证了所设计控制方案的有效性和优越性。
2022-05-25 cs.SY eess.SY
Adaptive twisting sliding mode control for quadrotor unmanned aerial vehicles
本文提出自适应扭曲滑模控制算法，用于四旋翼无人机在非线性、扰动和参数变化下的姿态控制，通过改进滑模律和增益自适应方案提升控制性能。
2018-06-05 cs.RO cs.SY eess.SY
A Comprehensive Survey of Control Strategies for Autonomous Quadrotors
在过去的几十年里，无人机系统（UAS）的使用不断增加。因此，控制算法的数量也在增长，以服务于这些车辆所体现的许多应用。最初，UAS在军事侦察、情报、监视和目标获取（RISTA）应用中很受欢迎。现在，UAS被用于从作物调查到旅游业的一切。这一点在多旋翼无人机（UAV）上表现得最为明显。本文综述了多旋翼系统，即四旋翼系统的控制方法。在这样做的时候，我们希望能看到一条明确的道路，说明未来可能需要哪些额外的能力。在我们的研究中，我们回顾了许多著名的研究机构和他们的努力，以扩大多旋翼飞机的效用。我们还总结了基本的文献定义和自主四旋翼的控制策略。
2020-05-20 cs.SY eess.SY
Control of an Unmanned Surface Vehicle with Uncertain Displacement and Drag
Florida Atlantic University（佛罗里达大西洋大学）
本文研究了在位移和阻力不确定时无人水面舰艇的控制问题，采用低层控制器进行实验测试，通过系统辨识确定水动力系数，并验证了改进的反步控制器在处理变量质量和阻力时的有效性。
2017-02-17 cs.RO cs.SY eess.SY
Log-linear Backstepping control on $SE_2(3)$
本文在SE2(3)上提出对数线性反步控制律，利用混合不变系统推导精确对数误差动力学，并通过LMI或H∞设计保证指数稳定性，为无人机和航天器控制奠定几何一致基础。
2025-11-08 cs.SY eess.SY
Robust Trajectory Tracking for Underactuated Quadrotors with Prescribed Performance
提出了一种基于规定性能控制（PPC）方法的四旋翼无人机（UAV）控制方案。四旋翼系统属于欠驱动系统的类别，原始PPC方法不能直接应用于该系统。我们引入必要的设计修改，以稳定所考虑的系统与规定的性能。所提出的控制协议不使用任何信息的动态模型参数或外部干扰。此外，稳定性分析保证跟踪误差保持在设计者指定的时变函数内，实现与控制增益的选择无关的规定性能。仿真结果验证了理论分析的正确性。
2022-11-07 cs.SY eess.SY
Quadrotor Control on $SU(2)\times R^3$ with SLAM Integration
我们提出了一个轨迹跟踪控制器的四旋翼无人机（UAV）配置在$SU(2)\times R^3$，并将此结果与一个家庭的几何跟踪控制器$SO(3)\times R^3$。通过仿真实例对理论结果进行了补充，并将该控制器应用于实际，通过扩展卡尔曼滤波器（EKF）与同步定位与地图构建（SLAM）系统相结合.这有利于无人机的操作，没有外部的运动捕捉系统，我们证明，建议的控制系统可用于在超市环境中没有外部定位系统的库存任务。
2021-10-03 cs.SY eess.SY
Autonomous Control of a Quadrotor-Manipulator; Application of Extended State Disturbance Observer
King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德石油和矿产大学）
在这项工作中，自主控制的四旋翼机械手无人机处理使用扩展的动力学模型。由于持续的气动干扰和动态耦合，四旋翼机械手单元的控制是繁琐的。主动扰动抑制控制（ADRC）被提出用于消除不期望的动态，而PD控制器被开发用于设定点跟踪。在Simulink设计优化中，采用梯度下降-序列二次规划法进行参数整定
2019-10-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Almost Global Trajectory Tracking for Quadrotors Using Thrust Direction Control on $\mathcal{S}^2$
针对四旋翼轨迹跟踪问题，提出基于$\u0007mathcal{S}^2$推力方向控制的级联控制律，通过类反步构造Lyapunov函数证明几乎全局稳定性，简化了参数整定且提升了跟踪性能，经仿真与实物实验验证。
2024-11-20 cs.SY eess.SY
Control Synthesis for an Underactuated Cable Suspended System Using Dynamic Decoupling
Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买理工学院）；University of Peradeniya（佩拉德尼亚大学）
本文研究了一种新型欠驱动系统，通过解耦四旋翼和板动力学，利用部分反馈线性化方法控制板姿态和高度，再通过回步和时间尺度分离论证实现板的水平稳定。
2018-01-23 cs.SY eess.SY
Velocity-Free Horizontal Position Control of Quadrotor Aircraft via Nonlinear Negative Imaginary Systems Theory
Fayoum University（法尤姆大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文基于非线性负虚系统理论提出一种无需速度测量的四旋翼无人机位置控制策略，通过比例反馈使水平位置子系统满足负虚特性，设计严格负虚积分共振控制器并保证鲁棒渐近稳定性，验证了理论预测和有效位置跟踪性能。
2026-03-29 cs.SY eess.SY
A New Hybrid Control Architecture to Attenuate Large Horizontal Wind Disturbance for a Small-Scale Unmanned Helicopter
School of Mechanical Engineering and Automation, Harbin Institute of Technology Shenzhen Graduate School（哈尔滨工业大学机械工程与自动化学院深圳研究生院）；Department of Electronic and Computer Engineering, Hong Kong University of Science and Technology（香港理工大学电子与计算机工程系）
本文提出了一种结合风洞实验数据和反步算法的新方法，用于抑制小型无人驾驶直升机的大水平风扰动，通过混合控制架构实现更精确快速的扰动抑制。
2019-05-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Collision-free Formation Control of Multiple Nano-quadrotors
无人机的使用在现实世界的应用中有了显着的增长，包括监视任务，军事任务和运输交付。这封信探讨实际问题的形成控制多个纳米四旋翼系统。更具体地说，这项工作的第一个目的是发展一个理论框架的时变编队飞行的多四旋翼系统的防碰撞。为了实现这一目标，有限截止势函数致力于避免组中车辆之间以及车辆与障碍物之间的碰撞。该控制算法导航该组纳米四旋翼以渐进地达到预期的时变编队。第二个目标是在Crazyflies nanoquadrotor上实现所提出的算法，Crazyflies nanoquadrotor是最普遍的室内实验平台之一。几个实际的情况下进行倾向性地暴露组成员之间以及车辆和障碍物之间的防撞能力。实验结果验证了该方法在多纳米四旋翼编队跟踪和避碰中的有效性。
2021-07-28 cs.SY eess.SY
Attitude Control of a Novel Tailsitter: Swiveling Biplane-Quadrotor
针对一种新型四旋翼无人机-旋转双翼四旋翼机的姿态跟踪问题，提出了一种解决方案。所提出的飞行器设计通过提出一种新的设计来解决传统双翼四旋翼尾座中缺乏偏航控制权限的问题，其中具有两个附接螺旋桨的两个机翼通过旋转机构与杆连接在一起。偏航力矩由每个机翼的推力矢量的相对旋转产生。该构型的独特设计使两个刚性体通过一根扭转刚度为零的杆相互连接，从而使飞行器在姿态构型流形中欠驱动。输出跟踪问题的结果是一个等效的刚体姿态跟踪问题的二阶矩动力学。所提出的控制器是一致有效的所有姿态，是基于动态反馈线性化的几何控制框架。所需的平衡跟踪误差动态的几乎全局渐近稳定性。数值仿真和飞行试验表明了该控制器的有效性。
2019-07-19 cs.SY eess.SY
Vehicle Parameter Independent Gain Matrix Selection for a Quadrotor using State-Space Controller Design Methods
Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, University of Calgary（卡尔加里大学机械与制造工程学院）
本文提出了一种基于状态空间方法的四旋翼稳定悬停控制器设计，采用线性方法在存在扰动时保持稳定，并设计了跟踪系统，增益矩阵与四旋翼参数无关，适用于多种四旋翼。
2014-10-02 cs.SY eess.SY
Error-State LQR Formulation for Quadrotor UAV Trajectory Tracking
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
提出一种基于误差状态线性二次型调节器的四旋翼无人机轨迹跟踪方法，利用指数坐标表示姿态误差，结合全状态反馈与级联体速率控制器实现鲁棒控制。
2026-07-28 cs.RO cs.SY eess.SY
A Co-simulation Framework for Quadrotor Control System Design using ROS 2 and MATLAB/Simulink
本文提出一种集成ROS 2与MATLAB/Simulink的四旋翼联合仿真框架，采用LQR姿态控制与PID位置控制的分层架构，实现无人机控制算法的快速原型开发与软件在环验证。
2025-11-06 cs.SY eess.SY
Technical Note for "A Geodesic Approach for the Control of Tethered Quadrotors"
Université libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
本文提出了一种 cascade 控制方案，用于稳定 tethered quadrotors 并确保电缆始终绷紧，通过补偿重力力、保持电缆绷紧和遵循 geodesic 路径来实现控制目标。
2019-02-24 cs.SY eess.SY
Station-keeping control of an unmanned surface vehicle exposed to current and wind disturbances
本文评估了无人水面舰艇在风和洋流扰动下的驻留控制性能，比较了非线性比例导数、反步法和滑模反馈控制器的效果，发现滑模控制器表现最佳，风前馈控制对部分控制器有显著提升作用。
2017-02-16 cs.RO cs.SY eess.SY
Lyapunov-based Nonlinear Model Predictive Control for Attitude Trajectory Tracking of Unmanned Aerial Vehicles
针对无人机（UAV）的姿态控制问题，提出了一种新的基于李雅普诺夫（Lyapunov）的非线性模型预测控制器（LNMPC）。基于二次型代价函数，综合无人机动力学和系统约束，设计了控制器。一个额外的收缩约束，然后引入，以确保闭环系统的稳定性。该约束是通过一个李雅普诺夫函数来自滑模控制器（SMC）。最后证明了LNMPC的可行性和稳定性。仿真和比较结果表明，所提出的控制器保证了系统的稳定性，并优于其他国家的最先进的非线性控制器，如反推控制器（BSC）和SMC。此外，所提出的控制器可以集成到现有的无人机模型在凉亭模拟器进行软件在环测试。仿真结果表明，LNMPC控制器的控制效果优于无人机内置PID控制器，验证了所提方法的有效性和适用性。
2022-10-28 cs.SY eess.SY
Input-to-State Safe Backstepping: Robust Safety-Critical Control with Unmatched Uncertainties
Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University（电气与计算机工程系，北卡罗来纳州立大学）；Department of Mechanical and Civil Engineering, California Institute of Technology（机械与土木工程系，加州理工学院）
本文提出了一种针对具有不匹配不确定性的非线性系统，通过构造输入到状态安全框架和最优衰减约束前馈，实现鲁棒安全关键控制的方法，并通过倒立摆和四旋翼实验验证。
2026-02-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Nonlinear Robust Tracking Control of a Quadrotor UAV on SE(3)
The George Washington University（乔治华盛顿大学）；University of California at San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；University of Michigan（密歇根大学）
针对四旋翼无人机在SE(3)上的模型，提出非线性输出跟踪控制器，实现对姿态和位置指令的鲁棒跟踪，并保证跟踪误差一致最终有界。
2011-09-21 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive Modified RISE Control for Quadrotors: Enhancing Trajectory Tracking Through Uncertainty Compensation
本文提出一种自适应修正符号误差鲁棒逆（AM-RISE）控制方法，通过显式补偿陀螺效应、旋翼动力学及参数不确定性等，实现四旋翼无人飞行器在复杂扰动下的可靠轨迹跟踪，并基于 Lyapunov 分析证明了渐近稳定性和改进的闭环性能。
2025-07-01 cs.SY eess.SY
A Hybrid Tracking Control Strategy for an Unmanned Underwater Vehicle Aided with Bioinspired Neural Dynamics
University of Guelph（圭尔夫大学）；McMaster University（麦克马斯特大学）
跟踪控制一直是机器人领域的一个重要研究课题。提出了一种基于仿生神经动力学模型的无人水下航行器（UUV）混合控制策略。首先提出了一种改进的反推运动控制策略，以避免速度突变，并提供相对于传统方法的平滑速度指令。然后，提出了一种新的滑模控制，这是能够提供平滑和连续的转矩命令，没有抖振。在比较研究中，所提出的组合混合控制策略，保证了控制信号的平滑，这是至关重要的在现实世界中的应用，特别是对于无人水下航行器，需要在复杂的水下环境中操作。
2022-09-03 cs.AI cs.RO cs.SY
A Tethered Quadrotor UAV$-$Buoy System for Marine Locomotion
无人机（UAV）正在寻找进入海上应用的方法。在这项工作中，我们假设一个原始的系统，需要一个海洋机车四旋翼无人机操纵的速度浮动浮标通过电缆。通过利用无人机在高速、机动性、易于部署和宽视野方面的优势，所提出的无人机$-$浮标系统为各种新颖的应用铺平了道路。采用欧拉-拉格朗日法建立了浮标、无人机、缆绳和水环境耦合的动力学模型。提出了一种稳定的控制系统设计，以在两个约束条件下操纵浮标的前进浪涌速度：保持缆绳处于拉紧状态，并保持浮标与水面接触。在控制器设计过程中使用极坐标来获得对跟踪性能的相关影响，由此每个控制通道独立地影响一个控制参数。正如无波和多波海洋中的数值模拟所证明的那样，与传统的基于笛卡尔的速度控制器相比，这导致了性能的提高。
2021-07-22 cs.SY eess.SY
Geometric Adaptive Control for a Quadrotor UAV with Wind Disturbance Rejection
针对四旋翼无人机，提出一种基于在线调整多层神经网络的几何自适应控制方案，以抑制未知非结构扰动，并利用特殊欧几里得群上的李雅普诺夫稳定性理论证明跟踪误差一致最终有界，且可通过数值示例验证其抗风扰动能力。
2018-05-17 cs.RO cs.SY eess.SY
A Unified Finite-Time Sliding Mode Quaternion-based Tracking Control for Quadrotor UAVs without Time Scale Separation
针对四旋翼无人机有限时间位置跟踪，提出基于四元数、连续可微滑模流形和过渡前馈的统一非线性控制框架，无需时间尺度分离即可保证半全局有限时间稳定并抑制有界扰动。
2025-07-26 cs.SY eess.SY
Fault Tolerant Super Twisting Sliding Mode Control of a Quadrotor UAV Using Control Allocation
针对四旋翼无人机执行器故障问题，提出结合超螺旋滑模控制与控制分配算法的容错控制方案，仿真表明其在正常和故障条件下均能实现高精度轨迹跟踪并保持稳定。
2023-04-27 cs.SY eess.SY
Black-Box System Identification for Low-Cost Quadrotor Attitude at Hovering
University Mohamed Khider of Biskra（比斯克拉穆罕默德·希德尔大学）
本文针对低成本四旋翼悬停姿态控制需求，提出基于实验装置的黑箱系统辨识方法，通过传感器准备、建模、控制设计与验证等阶段准确描述四旋翼动力学，为动态模型微调提供有效方案。
2023-08-01 cs.RO cs.SY eess.SP
A Class of Hierarchical Sliding Mode Control based on Extended Kalman filter for Quadrotor UAVs
University of Nevada, Reno（内华达大学雷诺分校）
本研究提出结合扩展卡尔曼滤波器与分层滑模控制的新方法，用于提升四旋翼无人机的状态估计鲁棒性并实现高效精确的轨迹跟踪，通过Lyapunov原理证明稳定性，实验验证了其有效性与可行性。
2025-03-24 cs.RO cs.SY eess.SY
A Fuzzy Logic-based Cascade Control without Actuator Saturation for the Unmanned Underwater Vehicle Trajectory Tracking
University of Guelph（圭尔夫大学）
针对无人水下航行器（UUV）轨迹跟踪过程中存在的执行器饱和问题，提出了一种智能控制策略。控制策略包括两部分：运动学建模部分，采用模糊逻辑-精细反推控制，使控制速度在可接受的范围内，误差波动小;基于由改进的运动控制推导的速度，在动力学建模中引入滑模控制，得到相应的作用在车体上的力矩和力。利用运动学模型计算出的控制速度和动力学模型推导出的控制力，可以保证UUV轨迹的鲁棒性和精确性，且不出现执行器饱和现象。
2022-10-04 cs.AI cs.RO cs.SY
Real-time System Identification Using Deep Learning for Linear Processes with Application to Unmanned Aerial Vehicles
提出了一种基于深度学习（DL）和改进继电反馈测试（MRFT）的线性系统参数辨识方法。所提出的方法利用MRFT来揭示关于未知过程的区别频率;然后将其传递到训练的DL模型以识别底层过程参数。所提出的方法保证了在识别和控制阶段的稳定性和性能，并需要几秒钟的观测数据来推断动态系统参数。以四旋翼无人机姿态和高度动力学为例进行了仿真和实验验证。结果表明，该方法的有效性和实时性，它优于传统的预测误差方法的准确性，对偏差的鲁棒性，计算效率和数据要求。
2020-04-21 cs.SY eess.SY
MorphEUS: Morphable Omnidirectional Unmanned System
University of Michigan（密歇根大学）
本文提出MorphEUS，一种可变形共轴四旋翼飞行器，通过成对伺服电机实现任意方向矢量推力，实现位置与姿态独立控制，具有高力/力矩可达性、故障弹性和适合接触式检测等优势，并验证了其控制性能。
2025-05-23 cs.RO cs.SY eess.SY
Collision Recovery Control of a Foldable Quadrotor
The Polytechnic School, Ira A. Fulton Schools of Engineering, Arizona State University（亚利桑那州立大学艾拉·富尔顿工程学院理工学院）
提出一种带扭力弹簧的可折叠四旋翼系统，通过机械顺应性增加冲击时间并减小净冲击力，结合恢复控制器实现碰撞后安全悬停，实验证明其反弹速度更低且恢复控制更简单。
2021-05-28 cs.RO cs.SY eess.SY
Geometric Control for Load Transportation with Quadrotor UAVs by Elastic Cables
无人驾驶飞行器（UAV）组越来越多地用于运输任务，因为组合强度允许增加最大有效载荷。然而，由此产生的无人机的机械耦合在跟踪控制方面提出了新的挑战。因此，我们设计了一个几何轨迹跟踪控制器的四旋翼无人机携带和运输的刚体，这是通过不可弯曲的弹性电缆连接到四旋翼的合作任务。电缆的弹性与奇异扰动技术一起允许在模型中减少到具有非弹性电缆的类似模型。在这个降阶模型中，我们设计了一个控制器，使得负载的位置和姿态指数收敛到给定的期望轨迹。然后我们表明，在某些假设下，该结果会导致原始弹性模型的一致收敛跟踪误差。此外，在系统存在非结构化扰动的情况下，我们证明了误差最终有界，且有一个任意小的界。最后，通过仿真验证了理论结果.
2021-11-01 cs.SY eess.SY math.OC
A novel metric for detecting quadrotor loss-of-control
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
针对四旋翼飞行器失控定义不明确、现有检测方法受限的问题，提出一种基于执行器能力的新型失控检测指标，经仿真与真实飞行数据验证，可检测故障及剧烈偏航引发的失控，且具备通用性。
2024-08-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Geometric Control of two Quadrotors Carrying a Rigid Rod with Elastic Cables
针对两个四旋翼无人机（UAV）携带和运输刚性杆的协同任务，设计了一种几何轨迹跟踪控制器。电缆的弹性与奇异扰动技术一起允许在模型中减少到具有非弹性电缆的类似模型。在这个降阶模型中，我们设计了一个控制器，使得在对初始误差的一些假设下，控制棒指数地跟踪其位置和姿态的给定期望轨迹。然后，我们表明，指数跟踪在降阶模型对应于指数跟踪的原始弹性模型。我们还表明，以前定义的控制方案提供了统一的最终有界性的存在下，非结构化的有界干扰。
2021-04-13 cs.SY eess.SY math-ph
Systematic design methodology for development and flight testing of a variable pitch quadrotor biplane VTOL UAV for payload delivery
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文提出了一种新型变桨四旋翼双翼VTOL无人机概念，结合垂直起降、四旋翼悬停精度和固定翼飞机的航程和速度优势，设计用于16公里距离交付6kg载荷的任务。通过改进的BEMT理论设计螺旋桨，并通过实验验证，最终实现原型机的飞行测试。
2018-01-07 cs.SY eess.SY
Aerial Assistive Payload Transportation Using Quadrotor UAVs with Nonsingular Fast Terminal SMC for Human Physical Interaction
Carleton University（卡尔顿大学）
本文提出一种基于导纳-非奇异快速终端滑模控制（NFTSMC）的双四旋翼无人机协同载荷运输方法，通过人类施加的力引导飞行器运动，利用 Lyapunov 分析证明稳定性，并在 ROS 和 Gazebo 仿真中验证了其减轻人类工作负荷的有效性与鲁棒性。
2024-12-23 cs.RO cs.SY eess.SY
Methods for Multi-objective Optimization PID Controller for quadrotor UAVs
本文在统一仿真框架下比较元启发式、贝叶斯优化和深度强化学习三类方法用于四旋翼PID增益自动整定，发现灰狼优化效果最优，并证明噪声感知的黑箱整定可在不改硬件的情况下同时降低振荡、功耗和噪声。
2025-09-22 cs.SY eess.SY
Geometric Adaptive Control with Neural Networks for a Quadrotor UAV in Wind fields
针对风场引起的非结构力和力矩扰动，提出一种基于多层神经网络在线调整权重的几何自适应控制器，实现位置和航向跟踪误差的一致最终有界。
2019-03-05 cs.RO cs.SY eess.SY
Control of Complex Maneuvers for a Quadrotor UAV using Geometric Methods on SE(3)
Florida Institute of Technology（佛罗里达理工学院）；University of California at San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；University of Michigan（密歇根大学）
本文利用SE(3)上的几何方法，通过非线性跟踪控制器解决四旋翼无人机的复杂机动控制问题，包括姿态、位置和速度跟踪，并展示了几乎全局的闭环稳定性。
2011-09-09 cs.SY eess.SY math.OC
Flying a Quadrotor with Unknown Actuators and Sensor Configuration
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本文扩展在线辨识方法，在未知执行器与IMU配置下估计IMU位姿及各电机推力方向，使四旋翼经两次1米抛接后即可稳定飞行。
2024-09-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Koopman Analytical Modeling of Position and Attitude Dynamics: a Case Study for Quadrotor Control
本文提出一种基于Koopman算子的位置与姿态动力学解析建模方法，通过在提升状态空间中的有限截断实现非线性系统的精确线性表示，并以四旋翼UAV为案例验证了其能用单一控制回路有效解决欠驱动控制问题。
2024-07-23 cs.SY eess.SY
Real-Time Stochastic Optimal Control for Multi-agent Quadrotor Systems
Universitat Pompeu Fabra（庞培法布拉大学）；Radboud University Nijmegen（拉德堡德大学（奈梅亨））；University of California Los Angeles（加利福尼亚大学洛杉矶分校）；University College London（伦敦大学学院）
提出了一种基于随机最优控制理论的无人机编队控制方法。该方法包括一个集中的高层次的计划，计算最佳状态轨迹的速度序列，和一个特定于平台的低层次的控制器，确保这些速度序列得到满足。规划任务表示为一个集中式路径积分控制问题，最优控制计算对应于一个概率推理问题，可以解决有效的采样方法。通过仿真，我们表明，我们的SOC方法（a）具有显着的好处相比，确定性控制和其他SOC方法在多模态问题与噪声相关的最佳解决方案，（b）是能够控制大量的平台实时，（c）产生集体紧急行为的形式的飞行编队。最后，我们表明，我们的方法适用于真实的平台，通过控制一个团队的三个四旋翼在户外条件下。
2020-05-12 cs.MA cs.RO cs.SY
Geometric Surface-Based Tracking Control of a Quadrotor UAV under Actuator Constraints
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
本文提出了一种基于非线性表面的四旋翼无人机跟踪控制方法，通过非线性表面直接在非线性配置流形上演化，从而在控制设计中内含SE(3)配置空间的非线性特性。通过严格的稳定性证明，展示了具有几乎全局稳定性的闭环特性，并分析了与位置误差无关的吸引区。提出了一种策略，使四旋翼在精确姿态跟踪的同时，遵循所需位置命令并满足作动器约束，且计算成本低。该贡献区别于现有的几何非线性控制系统（GNCSs）解决方案，因为所命令的推力可以由大多数工业四旋翼实现。通过数值模拟和与文献中GNCSs的比较，展示了所提GNCSs的新特性。
2018-11-12 cs.SY eess.SY math.DS
Adaptive Super-Twisting Controller Design for Accurate Trajectory Tracking Performance of Unmanned Aerial Vehicles
本文针对外部干扰下的敏捷四旋翼无人机，提出一种自适应超螺旋控制器及级联控制架构，实现精确轨迹跟踪，解析证明了闭环稳定性，并通过仿真和实验验证了有效性。
2023-09-14 cs.SY eess.SY math.DS
Quasi-Static Fault-Tolerant Feedback Control of a Quadrotor under Rotor Failure with Provable Safety Guarantees
Sultan Qaboos University（苏丹卡布斯大学）；New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）
针对四旋翼单旋翼故障，提出基于准静态反馈的非线性控制律，稳定路径跟踪流形以实现路径不变性和局部指数收敛，提供可证明的安全保证，并经Drake仿真验证。
2026-09-22 cs.SY eess.SY math.DS
QuadRocket: An Aerial Robotic Testbed for Adaptive Thrust-Vector Control of Rocket-Like Vehicles
ISR, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa（里斯本大学高等技术学院ISR）；LAETA；LARSyS
提出QuadRocket四旋翼火箭原型，通过自适应反步控制器实现未知扰动下的轨迹跟踪，并验证其作为推力矢量控制试验台的适用性。
2026-07-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Deep Nonlinear Adaptive Control for Unmanned Aerial Systems Operating under Dynamic Uncertainties
本文提出深度非线性自适应控制器（DNAC）用于四旋翼姿态控制，在无训练数据下实现轨迹跟踪，并通过Lyapunov分析保证稳定性，实验表明其性能优于PID、MRAC和DMRAC。
2023-10-14 cs.SY eess.SY
