Trajectory Tracking with Obstacle Avoidance for Autonomous UAV Swarms Based on Distributed Model Predictive Control

避障 弹道 模型预测控制 跟踪(教育) 计算机科学 障碍物 避碰 控制理论(社会学) 控制(管理) 控制工程 人工智能 移动机器人 工程类 机器人 心理学 地理 计算机安全 物理 碰撞 考古 教育学 天文
作者
Despoina Vavelidou,Teo Protoulis,Alex Alexandridis
标识
DOI:10.1109/icuas60882.2024.10556854
摘要

Multi-agent quadcopter systems, a specialized class of unmanned aerial vehicles (UAVs), have become key players in various industries, showing potential for further growth. However, the inherently nonlinear and complex behavior of quadcopters, coupled with the need for collision and obstacle avoidance within the swarm, while simultaneously achieving collective goals, poses significant challenges for efficient control. Trajectory tracking - a particularly demanding task for swarms - requires a delicate balance between precise tracking and safe navigation. In this work, we address the challenge of trajectory tracking for multi-agent quadcopter configurations through a novel distributed model predictive control (DMPC) framework, with individual local controllers for each agent. For a balanced control scheme, we employ both PID controllers for angle regulation and linear adaptive MPC (LAMPC) controllers for three-dimensional position control. The local MPC schemes ensure safe trajectory tracking, without the need to use predetermined reference trajectories for each agent and predefined formation strategies. Simulation results of the proposed framework demonstrate advanced robustness and dynamic adaptation to unpredicted situations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
魔域发布了新的文献求助10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
Jessie发布了新的文献求助10
2秒前
屹舟完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
红红发布了新的文献求助10
5秒前
高高的夕阳完成签到,获得积分10
6秒前
Orange应助Tom采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助魔域采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
w。完成签到,获得积分10
8秒前
YANA发布了新的文献求助10
8秒前
Choi完成签到,获得积分10
9秒前
huihui完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
辣椒炒肉1发布了新的文献求助10
10秒前
wanci应助耳东陈采纳,获得30
10秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
orixero应助漫画采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
seven完成签到 ,获得积分10
13秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
YouY0123发布了新的文献求助10
14秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5786859
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5696278
关于积分的说明 15470826
捐赠科研通 4915556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2645833
邀请新用户注册赠送积分活动 1593523
关于科研通互助平台的介绍 1547863