Deep neural networks for improved, impromptu trajectory tracking of quadrotors
Notice bibliographique
Résumé
Trajectory tracking control for quadrotors is important for applications ranging from surveying and inspection, to film making. However, designing and tuning classical controllers, such as proportional-integral-derivative (PID) controllers, to achieve high tracking precision can be time-consuming and difficult, due to hidden dynamics and other non-idealities. The Deep Neural Network (DNN), with its superior capability of approximating abstract, nonlinear functions, proposes a novel approach for enhancing trajectory tracking control. This paper presents a DNN-based algorithm as an add-on module that improves the tracking performance of a classical feedback controller. Given a desired trajectory, the DNNs provide a tailored reference input to the controller based on their gained experience. The input aims to achieve a unity map between the desired and the output trajectory. The motivation for this work is an interactive “fly-as-you-draw” application, in which a user draws a trajectory on a mobile device, and a quadrotor instantly flies that trajectory with the DNN-enhanced control system. Experimental results demonstrate that the proposed approach improves the tracking precision for user-drawn trajectories after the DNNs are trained on selected periodic trajectories, suggesting the method's potential in real-world applications. Tracking errors are reduced by around 40-50% for both training and testing trajectories from users, highlighting the DNNs' capability of generalizing knowledge.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».