論文の概要: Robust $\mathcal{H}_\infty$ Controller Design For INDI-Controlled Quadrotor Using Online Parameter Identification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.05483v1
• Date: Wed, 06 May 2026 22:05:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.43214
• Title: Robust $\mathcal{H}_\infty$ Controller Design For INDI-Controlled Quadrotor Using Online Parameter Identification
• Title（参考訳）: オンラインパラメータ同定を用いたINDI制御擬ドロレータのロバスト$\mathcal{H}_\infty$コントローラ設計
• Abstract要約: 本研究は,四重項の姿勢制御のための頑健なゲインスケジューリング制御器の設計について述べる。 対称四極子に対してフィードフォワードフィルタ付きゲインスケジューリングカスケード姿勢制御器を合成する。 結果として得られる制御器の安定性は良好であり、非線形シミュレーションにより不確実性下での効果的な追従性能が確認される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3499870393443268
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: It has recently been shown that all physical parameters of an Incremental Nonlinear Dynamic Inversion (INDI) controller can be estimated onboard a multirotor within half a second, which is fast enough to do the full identification during a throw in the air. However, a robust method to tune outer loop gains for this feedback-linearizing INDI controller depending on the model parameters is still missing. This work presents the design of a robust gain-scheduled controller for attitude control of quadrotor, using an INDI-based inner loop with online identification of its system parameters. A gain-scheduled cascaded attitude controller with a feedforward filter is synthesized for a symmetric quadrotor using signal-based $\mathcal{H}_\infty$ closed-loop shaping. The resulting controller exhibits good stability margins, with nonlinear simulations confirming effective tracking performance under uncertainty. Experimental evaluation is also conducted through flight tests with full online parameter identification. Even though the identified parameters during these tests are far outside the defined uncertainty range, acceptable flight performance comparable to simulation results is maintained for actuator time constants below 40 ms.
• Abstract（参考訳）: 最近、インクリメンタル非線形動的反転(INDI)コントローラの全ての物理パラメータが半秒以内にマルチロータ上で推定できることが示されている。 しかし、モデルパラメータに依存するフィードバック線形化INDIコントローラでは、外部ループゲインを調整できるロバストな手法が依然として欠落している。 本研究は, システムパラメータをオンライン同定したINDI型インナーループを用いて, 四重項の姿勢制御のための頑健なゲインスケジューリング制御器の設計について述べる。 信号ベース$\mathcal{H}_\infty$クローズドループシェーピングを用いて、フィードフォワードフィルタ付きゲインスケジューリングされた姿勢制御器を対称四重極に対して合成する。 結果として得られる制御器の安定性は良好であり、非線形シミュレーションにより不確実性下での効果的な追従性能が確認される。 また,完全オンラインパラメータ同定による飛行試験も行った。 これらの試験で特定されたパラメータは、決定された不確実範囲よりはるかに遠いが、40ms未満のアクチュエータ時間定数に対して、シミュレーション結果に匹敵する許容飛行性能が維持される。

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