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基于时间触发走廊约束的四旋翼实时轨迹优化

最优化与控制 2022-08-16 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

四旋翼飞行器的关键之一是在无碰撞走廊集合内优化其轨迹。这些走廊对轨迹施加了非凸约束,使得实时轨迹优化具有挑战性。我们提出了一种新颖的数值方法,用时间触发的凸走廊约束来近似非凸走廊约束。该方法结合了二分搜索与重复不可行性检测。我们进一步基于一阶锥优化方法(可检测不可行性并利用问题结构)开发了所提方法的定制 C++ 实现。我们通过随机生成问题实例的数值仿真以及带有环形障碍物的室内飞行实验,证明了所提方法的效率与有效性。与混合整数规划相比,所提方法快约 50–200 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.07259,
  title  = {Real-Time Quadrotor Trajectory Optimization with Time-Triggered Corridor Constraints},
  author = {Yue Yu and Kartik Nagpal and Skye Mceowen and Behçet Açıkmeşe and Ufuk Topcu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07259},
  year   = {2022}
}