四旋翼无人机几何跟踪控制在SE（3）上的MATLAB实现

资 源 简 介

四旋翼无人机几何跟踪控制在SE（3）上的MATLAB实现

详 情 说 明

四旋翼无人机几何跟踪控制在SE(3)上的实现是一种基于李群SE(3)的先进控制方法。SE(3)代表三维空间中的刚体运动群，包含旋转和平移变换，非常适合描述无人机的六自由度运动。

在几何跟踪控制框架下，无人机的位姿（位置和姿态）被建模为SE(3)上的点，控制目标转化为跟踪SE(3)上的期望轨迹。这种方法避免了欧拉角表示可能出现的奇异性问题，同时能自然地处理旋转和平移的耦合关系。

MATLAB实现通常涉及以下几个关键步骤：首先建立无人机在SE(3)上的动力学模型；然后设计基于李代数的跟踪误差函数；接着推导几何控制器，确保误差在SE(3)上收敛；最后通过数值积分实现闭环控制。这种实现方式比传统欧拉角方法在数学上更优雅，在高速大角度机动时表现更稳定。

几何控制的核心优势在于其内在的坐标无关特性，这使得控制器设计不依赖于特定参数化方式，从而获得更好的全局性能。在实际应用中，还需考虑执行器饱和、风扰等现实约束，这些可以通过在几何框架下设计鲁棒或自适应控制策略来解决。