基于非线性模型预测控制的四旋翼路径跟踪实现研究

简介：
本研究探讨了利用非线性模型预测控制技术提升四旋翼飞行器路径跟踪性能的方法与应用，旨在优化其动态响应和稳定性。 基于非线性模型预测控制（NMPC）的四旋翼路径跟踪研究与实现主要包含以下步骤： 1. 利用已有的四旋翼运动学及动力学模型。 2. 建立多输入多输出（MIMO）状态空间模型，涵盖非线性和简化后的线性模型。 3. 引入约束预测控制（MPC），分别设计出适用于不同情况的线性和非线性控制器。 4. 通过Matlab进行仿真实验，并获取轨迹跟踪的相关图片和数据。 研究的重点在于如何找到合适的控制输入以最小化四旋翼在路径追踪过程中的误差。该方法结合了状态空间模型预测控制与非线性MPC，旨在提高四旋翼飞行器的动态性能及稳定性。关键词包括：非线性模型预测控制（NMPC）、状态空间模型预测控制、四旋翼路径跟踪、多输入多输出（MIMO）状态空间模型、约束MPC控制、线性和非线性控制器设计以及Matlab仿真实验等。