一种基于Koopman算子的共轴多旋翼无人机控制方法
申请号:CN202510885048
申请日期:2025-06-30
公开号:CN120722740A
公开日期:2025-09-30
类型:发明专利
摘要
本发明涉及一种基于Koopman算子的共轴多旋翼无人机控制方法,构建基于Koopman算子的深度神经网络,通过编码器将状态变量映射到高维可观测空间;在高维可观测空间中,基于升维状态变量与旋翼转速通过线性连接层对状态变量进行预测;由解码器将预测结果还原到原始状态空间;利用历史飞行数据对深度神经网络进行训练,以得到编解码器参数以及线性连接层的权值,并构建观测函数与无人机的线性动力学模型;预测控制器利用线性动力学模型预测无人机未来多步的状态变量,并通过最小化代价函数以使其跟踪给定轨迹,得到最优控制输入。与现有技术相比,本发明实现了完全数据驱动的建模,能够适应不同尺寸、载重及飞行条件下的无人机。
技术关键词
深度神经网络
模型预测控制器
多旋翼无人机
二次代价函数
重构误差
累积误差
预测无人机
矩阵
编码器参数
解码器结构
进化策略
线性单元