1. Event-based neural learning for quadrotor control
- Author
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Carvalho, Estéban, Susbielle, Pierre, Marchand, Nicolas, Hably, Ahmad, Dibangoye, Jilles, GIPSA - COntrol, PErception, Robots, navigation and Intelligent Computing (GIPSA-COPERNIC), GIPSA Pôle Sciences des Données (GIPSA-PSD), Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), CITI Centre of Innovation in Telecommunications and Integration of services (CITI), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), GIPSA-Services (GIPSA-Services), Université de Lyon, Robots coopératifs et adaptés à la présence humaine en environnements (CHROMA), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CITI Centre of Innovation in Telecommunications and Integration of services (CITI), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Inria Lyon, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), ANR-11-LABX-0025,PERSYVAL-lab,Systemes et Algorithmes Pervasifs au confluent des mondes physique et numérique(2011), ANR-10-EQPX-0044,ROBOTEX,Réseau national de plateformes robotiques d'excellence(2010), and ANR-21-ESRE-0015,TIRREX,Infrastructure technologique pour la recherche d'excellence en robotique(2021)
- Subjects
event-based control ,[INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG] ,Quadrotor ,[INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering ,online learning ,deep neural network ,trajectory tracking ,[SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic - Abstract
International audience; The design of a simple and adaptive flight controller is a real challenge in aerial robotics. A simple flight controller often generates a poor flight tracking performance. Furthermore, adaptive algorithms might be costly in time and resources or deep learning based methods may cause instability problems, for instance in presence of disturbances. In this paper, we propose an event-based neural learning control strategy that combines the use of a standard cascaded flight controller enhanced by a deep neural network that learns the disturbances in order to improve the tracking performance. The strategy relies on two events: one allowing the improvement of tracking errors and the second to ensure closed-loop system stability. After a validation of the proposed strategy in a ROS/Gazebo simulation environment, its effectiveness is confirmed in real experiments in the presence of wind disturbance.
- Published
- 2023
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