基于变量集结预测控制的四旋翼无人机控制器设计

• 作者: 刘斌 李佳窈 杨奕帆 周镇
• 来源期刊: 飞控与探测
• 关键词: 四旋翼无人机 路径跟踪 预测控制 分段集结 终端代价函数
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 导航制导与控制技术|Navigation,Guidance and Control Technology
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: V249
• 语种: 中文

摘要

针对四旋翼无人机路径跟踪问题,设计了一种基于变量集结预测控制的控制器.首先以四旋翼无人机状态空间模型为基础建立预测模型;接着设计控制器时采用分段集结的策略把控制量集结成三段优化序列以减少优化计算量,并降低优化保守性,为了进一步加强系统稳定性,控制器引入终端代价函数和终端约束;最后用四旋翼无人机的动力学模型作为被控对象进行仿真验证,结果表明:该控制器能使四旋翼无人机在三轴方向均能实现一个良好的路径跟踪效果.与传统方法相比,这种基于变量集结的预测控制策略能够减小在线优化量,更适合四旋翼无人机飞控芯片的应用.