Control Predictivo No Lineal para Vehículos Aéreos No Tripulados
Autores: Ru, Pengkai; Subbarao, Kamesh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Control Predictivo No Lineal para Vehículos Aéreos No Tripulados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Papel
Control predictivo no lineal
Plataforma de quadrotor
Forma de coeficiente dependiente del estado
Matriz de sistema pseudo-lineal
Dinámica de vehículos aéreos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este documento discute la derivación e implementación de una ley de control predictivo no lineal para el seguimiento de trayectorias de referencia y el control restringido de una plataforma de quadrotor. El enfoque utiliza la forma de coeficiente dependiente del estado para capturar las no linealidades del sistema en una matriz de sistema pseudo-lineal. La forma de coeficiente dependiente del estado se deriva siguiendo un análisis riguroso de la dinámica de vehículos aéreos que tiene en cuenta sistemáticamente las peculiaridades de tales sistemas. La misma forma de coeficiente dependiente del estado se explota para obtener un equivalente no lineal del control predictivo. La ley de control predictivo no lineal se deriva primero transformando el sistema continuo en una forma de datos muestreados y luego utilizando un solucionador de programación cuadrática secuencial mientras se tienen en cuenta las restricciones de entrada, salida y estado. Se muestra explícitamente la acotación de los errores de seguimiento utilizando la implementación de datos muestreados. El rendimiento del controlador no lineal se ilustra a través de simulaciones representativas que muestran el seguimiento de varias trayectorias de referencia agresivas con y sin perturbaciones.
Descripción
Este documento discute la derivación e implementación de una ley de control predictivo no lineal para el seguimiento de trayectorias de referencia y el control restringido de una plataforma de quadrotor. El enfoque utiliza la forma de coeficiente dependiente del estado para capturar las no linealidades del sistema en una matriz de sistema pseudo-lineal. La forma de coeficiente dependiente del estado se deriva siguiendo un análisis riguroso de la dinámica de vehículos aéreos que tiene en cuenta sistemáticamente las peculiaridades de tales sistemas. La misma forma de coeficiente dependiente del estado se explota para obtener un equivalente no lineal del control predictivo. La ley de control predictivo no lineal se deriva primero transformando el sistema continuo en una forma de datos muestreados y luego utilizando un solucionador de programación cuadrática secuencial mientras se tienen en cuenta las restricciones de entrada, salida y estado. Se muestra explícitamente la acotación de los errores de seguimiento utilizando la implementación de datos muestreados. El rendimiento del controlador no lineal se ilustra a través de simulaciones representativas que muestran el seguimiento de varias trayectorias de referencia agresivas con y sin perturbaciones.