电气工程与系统科学 > 系统与控制
[提交于 2024年11月1日
]
标题: 带有障碍函数和李雅普诺夫函数的无人机路径跟随稳定模型预测轮廓控制
标题: Model Predictive Contouring Control with Barrier and Lyapunov Functions for Stable Path-Following in UAV systems
摘要: 本研究提出了一种新颖的方法,将非线性模型预测轮廓控制(NMPCC)与指数镇定控制李雅普诺夫函数(ES-CLF)以及指数高阶控制屏障函数相结合,以实现无人机系统中的稳定路径跟随和障碍物规避。该框架使无人飞行器(UAV)能够在严格遵循期望路径的同时安全地绕过静态和动态障碍物。基于四元数的公式确保了精确的方向和姿态控制,而强大的优化求解器则强制执行由控制李雅普诺夫函数(CLF)和控制屏障函数(CBF)施加的约束,从而保证可靠的实际运行性能。该方法在模型在回路(MiL)环境中得到了验证,展示了有效的路径跟踪和障碍物规避能力。结果显示,该框架能够最小化正交和切向误差,确保复杂环境下的稳定性和安全性。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.