基于神经网络的自适应PD控制器在六旋翼无人机路径跟踪中的应用

《Scientific Reports》：Neural network-driven adaptive PD controller for hexacopter UAV path tracking

　　

摘要

无人飞行器，尤其是六旋翼无人机，在军事行动、监视、精准农业以及灾害救援等诸多领域展现出巨大的应用潜力。然而，其实际应用往往受到非线性动力学特性、外部干扰、系统不确定性以及传统控制方法局限性的制约。为应对这些挑战，本研究提出了一种结合神经网络的自适应比例微分控制器（NNAPD），用于六旋翼无人机的轨迹跟踪。该系统通过神经网络实现比例微分参数的在线调整，从而能够实时适应环境和系统的变化。这种方法提升了无人机在动态且不可预测的运行条件下的稳定性、操控精度以及性能一致性。通过仿真验证，所提方法能够在系统存在不确定性和干扰的情况下保持稳定性，并实现精确的轨迹跟踪。