面向自由飞行目标捕获的四旋翼最优轨迹规划

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	面向自由飞行目标捕获的四旋翼最优轨迹规划
	韩建达3,4 ; 谷丰3,4 ; 何玉庆3,4 ; 代波2,3,4 ; 杨丽英3,4 ; 张广玉2,3,4 ; 刘光军1
刊名	信息与控制
	2019
卷号	48 期号:4 页码:469-476, 485
关键词	四旋翼轨迹规划时间最优控制模型预测控制(MPC) 障碍物避碰
ISSN号	1002-0411
其他题名	Optimal Trajectory Planning of a Quadrotor toward Free Flying Target Catching
产权排序	1
英文摘要	自由飞行目标物捕获作为动态任务,在其被执行的过程中,四旋翼不仅要规划出一条时间最优的追踪轨迹,而且还要根据目标物的位置反馈信息实时对轨迹进行重新规划,以实现在最短的时间内追上目标物.针对这一问题,提出了诱导时间最优MPC (model predictive control)算法用于四旋翼的轨迹规划.该算法通过宽松约束条件下时间最优轨迹的引导,利用MPC的滚动优化策略,可以在每个控制周期内用反馈信息实时求解时间最优的追踪轨迹.为了躲避追踪路径中的障碍物,本文还提出了一种用动态线性约束表示障碍物的方法,以提高障碍物约束下轨迹求解的效率.结合诱导时间最优MPC的算法,可以在线实时地求解出具有障碍物避碰能力的时间最优轨迹.仿真结果表明了本文提出算法的有效性,其高效的计算效率也能满足实际系统对算法实时性的要求.
语种	中文
资助机构	国家自然科学基金资助项目(61433016，U1608253) ; 广东省科技计划项目(2017B010116002)
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/25609]
专题	沈阳自动化研究所_机器人学研究室
通讯作者	何玉庆
作者单位	1.瑞尔森大学 2.中国科学院大学 3.中国科学院机器人与智能制造研究院 4.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	韩建达,谷丰,何玉庆,等. 面向自由飞行目标捕获的四旋翼最优轨迹规划[J]. 信息与控制,2019,48(4):469-476, 485.
APA	韩建达.,谷丰.,何玉庆.,代波.,杨丽英.,...&刘光军.(2019).面向自由飞行目标捕获的四旋翼最优轨迹规划.信息与控制,48(4),469-476, 485.
MLA	韩建达,et al."面向自由飞行目标捕获的四旋翼最优轨迹规划".信息与控制 48.4(2019):469-476, 485.