I detta dokument undersöker vi genomförbarheten av en icke-linjär modell prediktiv spårningskontroll (NMPTC) för autonoma helikoptrar. Vi formulerar en NMPTC-algoritm för planering av vägar under in- och tillståndsbegränsningar och spårning av genererade positions- och kursbanor, och implementerar en on-line optimering controller med hjälp av gradient-descent metod. Den föreslagna NMPTC-algoritmen visar överlägsen spårningsprestanda över konventionella multi-loop proportional-derivative (MLPD) styrenheter, särskilt när icke-linjäritet och koppling dominerar fordonets dynamik. Dessutom visar NMPTC enastående robusthet mot parameterosäkerhet, och indatamättnad och tillståndsbegränsningar är lätta att införliva. När kostnaden inkluderar en potentiell funktion med eventuellt rörliga hinder eller andra agenters tillståndsinformation, kan NMPTC lösa problemet med banplanering och styrning i ett enda steg. Detta utgör en lovande enstegslösning för generering och reglering av banan för RUAV, som fungerar under olika osäkerheter och begränsningar till följd av fordonens dynamik och miljöpåverkan. Beräkningsbelastningen för detta tillvägagångssätt är betydligt mindre än många befintliga modellers prediktiva algoritmer, vilket möjliggör realtidstillämpningar för autonoma helikoptrar.
Kim och Al. Ref undersökte möjligheten av en icke-linjär MPC vid kontrollen av obemannad helikopter 2002.
Nonlinear model predictive tracking control for rotorcraft-based unmanned aerial vehicles
{'venue': 'Proceedings of the 2002 American Control Conference (IEEE Cat. No.CH37301)', 'journal': 'Proceedings of the 2002 American Control Conference (IEEE Cat. No.CH37301)', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}