Efficient Nonlinear Model Predictive Control for Quadrotor Trajectory Tracking: Algorithms and Experiment
Notice bibliographique
Résumé
This article studies an efficient nonlinear model-predictive control (NMPC) scheme for trajectory tracking control of a quadrotor unmanned aerial vehicle (UAV). By augmenting the desired trajectory to a reference dynamical system, we can make the tracking task fit into the standard NMPC framework. In order to alleviate the heavy computational burden caused by solving the corresponding NMPC optimization problem online, we develop an improved continuation/generalized minimal residual ( [Formula: see text]/GMRES) algorithm. Compared with the standard C/GMRES method, the inequality constraint is relaxed by imposing the penalty term on the cost function. To guarantee the closed-loop system stability, we introduce a contraction constraint. Based on the proposed numerical algorithm and the stability constraint, we develop a novel efficient-NMPC algorithm to achieve acceptable control performance with reduced computational complexity. The numerical convergence of [Formula: see text]/GMRES solutions and the closed-loop stability of efficient-NMPC are theoretically analyzed in the presence of the input constraint. Finally, the numerical simulations, software-in-the-loop (SIL) simulations, and the real-time experiment are given to demonstrate the effectiveness of the proposed [Formula: see text]/GMRES algorithm and efficient-NMPC scheme.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».