A Comparative Study of Nonlinear MPC and Differential-Flatness-Based Control for Quadrotor Agile Flight
نویسندگان
چکیده
Accurate trajectory-tracking control for quadrotors is essential safe navigation in cluttered environments. However, this challenging agile flights due to nonlinear dynamics, complex aerodynamic effects, and actuation constraints. In article, we empirically compare two state-of-the-art frameworks: the nonlinear-model-predictive controller (NMPC) differential-flatness-based (DFBC), by tracking a wide variety of trajectories at speeds up 20 m/s (i.e., 72 km/h). The comparisons are performed both simulation real-world environments systematically evaluate methods from aspect accuracy, robustness, computational efficiency. We show superiority NMPC dynamically infeasible trajectories, cost higher computation time risk numerical convergence issues. For methods, also quantitatively study effect adding an inner loop using incremental dynamic inversion method, drag model. Our experiments, one world’s largest motion capture systems, demonstrate more than 78% error reduction DFBC, indicating necessity model trajectory tracking.
منابع مشابه
Nonlinear Control of Stabilized Flight and Landing for Quadrotor UAVs
Quadrotor UAVs are one of the most preferred type of small unmanned aerial vehicles because of the very simple mechanical construction and propulsion principle. However, the nonlinear dynamic behavior requires a more advanced stabilizing control and guidance of these vehicles. In addition, the small payload reduces the amount of batteries that can be carried and thus also limits the operating r...
متن کاملtransference of imagery: a comparative formalistic study of shakespeares hamlet and its two persian translations
هدف از این تحقیق بررسی انتقال صور خیال هملت در دو ترجمه ی فارسی آن از نظر فرمالیستی بود. برای بدست آوردن داده-های مورد نیاز، 130 نمونه استعاره، مجاز، ایهام، کنایه و پارادوکس در متن اصلی مشخص شده و سپس بر اساس مدل نیومارک (1998) برای ترجمه ی استعاره یا بطور کلی زبان مجاز با معادل های فارسی شان مقایسه گردیدند. این تحقیق بر آن بود تا روش های استفاده شده برای ترجمه هر کدام از انواع زبان مجاز ذکر شد...
15 صفحه اولconstruction and validation of a computerized adaptive translation test (a receptive based study)
آزمون انطباقی رایانه ای (cat) روشی نوین برای سنجش سطح علمی دانش آموزان می باشد. در حقیقت آزمون های رایانه ای با سرعت بالایی به سمت و سوی جایگزین عملی برای آزمون های کاغذی می روند (کینگزبری، هاوسر، 1993). مقاله حاضر به دنبال آزمون انطباقی رایانه ای برای ترجمه می باشد. بدین منظور دو پرسشنامه مشتمل بر 55 تست ترجمه میان 102 آزمودنی و 10 مدرس زبان انگلیسی پخش گردید. پرسشنامه اول میان 102 دانشجوی س...
Analysis and control of a variable-pitch quadrotor for agile flight
Fixed-pitch quadrotors are popular research and hobby platforms largely due to their mechanical simplicity relative to other hovering aircraft. This simplicity, however, places fundamental limits on the achievable actuator bandwidth and the possible flight maneuvers. This paper shows that many of these limitations can be overcome by utilizing variable-pitch propellers on a quadrotor. A detailed...
متن کاملذخیره در منابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ژورنال
عنوان ژورنال: IEEE Transactions on Robotics
سال: 2022
ISSN: ['1552-3098', '1941-0468', '1546-1904']
DOI: https://doi.org/10.1109/tro.2022.3177279