全向旋翼机械臂设计、建模及动态补偿PID控制

设计了一种新型全向驱动旋翼机械臂系统,研究了其建模方法并提出了基于动态补偿PID的旋翼平台全向驱动控制方法。首先设计并分析了新型全向驱动旋翼机械臂机构;然后采用Craig参数法与递归Newton-Euler方程建立系统运动学与动力学模型,得出了旋翼平台与机械臂间动力学关系;针对旋翼平台全向驱动控制问题提出了动态补偿PID控制方法,最后推导出统一的多旋翼平台驱动力/力矩与转速的耦合矩阵方程实现设计与解耦计算。仿真考虑了随机噪声与扰动、参数不确定性、功率限制等实际问题,结果显示设计的系统能完成传统旋翼机械臂理论上无法完成的全向驱动控制并具有良好的控制品质,与Backstepping方法比较得出,在具有机械臂运动的任务级控制中,动态补偿PID控制有更好的控制精度和更强的扰动抑制能力。动态补偿控制实验验证了方法的实用性与有效性。

考虑周车信息的自车期望轨迹预测

针对驾驶员期望轨迹预测问题,设计了一种考虑周车信息的自车期望轨迹预测模型。建立了单独的自车和周车历史轨迹信息编码器,将编码后的自车历史轨迹信息送往意图识别模块用于识别驾驶员意图;通过注意力机制对自车和周车编码信息进行处理,并与意图识别的结果共同作为解码器模块的输入,最终输出车辆未来位置。最后,采用数据集对模型进行训练,验证了模型的有效性。