快速模型预测控制用于微型直升机航迹跟踪

• 作者: 李爱军 柯吉 王伟 王长青
• 来源期刊: 航空工程进展
• 关键词: 非线性模型预测控制 微型直升机 航迹跟踪 线性时变模型 凸优化 终端代价
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 简报
• 页码范围: 366-371
• 页数: 6页
• 分类号: TN964.3
• 语种: 中文

摘要

为实现微型共轴无人直升机(MCUH)的航迹跟踪,考虑系统的状态和输入约束,利用非线性模型预测控制(NMPC)技术设计一种快速在线的控制器.首先,简化MCUH的非线性模型,利用系统的微分平坦特性生成满足直升机动力学的可行航迹,沿着该航迹对系统进行线性化,得到近似直升机非线性动力学的线性时变(LTV)模型.然后,将传统输出航迹跟踪NMPC问题转化为LTV-MPC优化问题,降低问题的复杂度,为确保航迹跟踪误差系统的指数渐近稳定,分别设计终端域和终端罚值.最后,通过数值仿真,验证快速在线NMPC策略的可行性.结果表明:设计的预测控制器误差控制精度高、求解速度快,可实现对有约束的时变航迹的跟踪.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李爱军	西北工业大学自动化学院	123	744	13.0	20.0
2	王伟	西北工业大学自动化学院	165	1371	19.0	25.0
3	王长青	西北工业大学自动化学院	51	145	6.0	8.0
4	柯吉	西北工业大学自动化学院	5	16	3.0	3.0