In sampled cascade linear active disturbance rejection control (LADRC) of quadrotors, the extended-state observer typically receives the instantaneous command, although the delayed measurement reflects an earlier, rotor-filtered acceleration. This paper proposes actuator-aware (AA) observer inputs: altitude and attitude observers use limited virtual inputs filtered by an assumed rotor model and aligned with the measurement delay, and horizontal observers use acceleration reconstructed from measured attitude. Fixed gains are selected on the discrete-time model under sensitivity and step-response requirements and stationary covariance ceilings on each channel's control variance and increment and on the noise-induced inner-loop increment of the full cascade. In paired set-point trials, PID-Budget, AA-Budget and AA-HalfGain reach mean RMSEs of 65.5, 19.2 and 16.9~mm; under a stricter common cascade ceiling, the AA designs reach 29.9 and 26.4~mm versus 72.3~mm for a PID that uses roughly double their rotor-command increment. PX4 software-in-the-loop runs reproduce these results. Behind EKF2, a noise model fitted to the estimation errors predicts the roll/pitch and yaw increments within 5\% on held-out and out-of-sample runs and the total rotor-command increment within 14\%. Redesigned for this stack under the same sensitivity and response specification and estimator-aware ceilings, AA-Budget-E reduces the set-point RMSE from 59.1~mm (PID-E) to 44.0~mm with a lower rotor-command increment in every paired set-point and lemniscate run (mean S6 rotor-command-increment reductions relative to PID-E: 45\% before and 15\% after output quantization); AA-HalfGain-E beats PID-E only on the lemniscate. The evidence is simulation-based, and the ceilings are nominal tuning constraints.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述 | Deep Academic Survey:有状态闭环综述自动化
专知会员服务
13+阅读 · 8月19日
AlphaMosaic:人工智能赋能的作战管理系统
专知会员服务
46+阅读 · 2025年8月19日
专知会员服务
45+阅读 · 2021年2月8日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
DARPA研发第三代人工智能 聚焦提高战场“智慧”
未来产业促进会
10+阅读 · 2019年3月13日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
20+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
8+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
综述 | Deep Academic Survey:有状态闭环综述自动化
专知会员服务
13+阅读 · 8月19日
AlphaMosaic:人工智能赋能的作战管理系统
专知会员服务
46+阅读 · 2025年8月19日
专知会员服务
45+阅读 · 2021年2月8日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员