Control Predictivo No Lineal Mejorado Basado en un Seguimiento Rápido de Trayectorias para un Vehículo Aéreo No Tripulado Cuadricóptero
Autores: Ma, Hongyue; Gao, Yufeng; Yang, Yongsheng; Xu, Shoulin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Predictivo No Lineal Mejorado Basado en un Seguimiento Rápido de Trayectorias para un Vehículo Aéreo No Tripulado Cuadricóptero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Control predictivo de modelos
Seguimiento de trayectorias
UAV cuadcóptero
Función de costo
Rendimiento del control
Estabilidad en lazo cerrado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo estudia un esquema de control predictivo no lineal (NMPC) para la eficiencia del seguimiento de trayectorias de un UAV cuadricóptero. Primero se propone una función de costo que incorpora incrementos ponderados de las fuerzas de control en cada dirección, seguida de una suma ponderada. Además, se introduce una restricción de contracción para la función de costo basada en la convergencia numérica del sistema para el período de muestreo de la fuerza de control del UAV. Luego, se propone un esquema NMPC basado en residuos mínimos continuos/generalizados mejorados (C/GMRES) para obtener un rendimiento de control aceptable y reducir la complejidad computacional. El esquema de control propuesto logra un control de seguimiento eficiente y suave del UAV mientras garantiza la estabilidad en lazo cerrado del sistema. Finalmente, se presentan resultados de simulación para ilustrar la efectividad y el rendimiento superior del esquema de control NMPC propuesto.
Descripción
Este artículo estudia un esquema de control predictivo no lineal (NMPC) para la eficiencia del seguimiento de trayectorias de un UAV cuadricóptero. Primero se propone una función de costo que incorpora incrementos ponderados de las fuerzas de control en cada dirección, seguida de una suma ponderada. Además, se introduce una restricción de contracción para la función de costo basada en la convergencia numérica del sistema para el período de muestreo de la fuerza de control del UAV. Luego, se propone un esquema NMPC basado en residuos mínimos continuos/generalizados mejorados (C/GMRES) para obtener un rendimiento de control aceptable y reducir la complejidad computacional. El esquema de control propuesto logra un control de seguimiento eficiente y suave del UAV mientras garantiza la estabilidad en lazo cerrado del sistema. Finalmente, se presentan resultados de simulación para ilustrar la efectividad y el rendimiento superior del esquema de control NMPC propuesto.