基于电机故障识别与恢复的非线性模型预测控制用于多旋翼飞行器安全激进飞行
机器人学
2020-02-18 v1
摘要
安全且精确的参考跟踪是微型飞行器(MAV)在杂乱环境中受外部扰动影响时运行的一项关键特性。本文提出了一种利用系统完全基于物理的非线性动力学的非线性模型预测控制(NMPC)。我们进一步展示了如何将力矩和推力控制输入转换为可行的执行器指令。为了保证在可能发生电机失效的情况下仍能安全操作(我们展示了系统在此情况下保持安全运行),我们开发了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的电机故障识别算法。我们通过有电机故障和无电机故障的飞行实验验证了所开发流程的有效性。
引用
@article{arxiv.2002.06598,
title = {Nonlinear MPC with Motor Failure Identification and Recovery for Safe and Aggressive Multicopter Flight},
author = {Dimos Tzoumanikas and Qingyue Yan and Stefan Leutenegger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.06598},
year = {2020}
}
备注
Accepted in the International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2020. 7 (6 + 1) pages. Video link: https://youtu.be/cAQeSZ3tIqY