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
乃春发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
优美糖豆发布了新的文献求助30
1秒前
风中的奎发布了新的文献求助10
1秒前
byy关注了科研通微信公众号
1秒前
ccq发布了新的文献求助10
2秒前
田様应助归零采纳,获得10
2秒前
丘比特应助2633148059采纳,获得10
2秒前
rain发布了新的文献求助30
2秒前
现代萃发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
飘逸的白玉完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
准时睡觉关注了科研通微信公众号
4秒前
MR_芝欧完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
小蚂蚁发布了新的文献求助10
5秒前
核桃应助zz采纳,获得10
5秒前
李爱国应助段辉采纳,获得10
6秒前
6秒前
12312wes发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
科研通AI6.1应助雪山飞龙采纳,获得10
7秒前
7秒前
十一发布了新的文献求助10
7秒前
MIRA沐涵完成签到,获得积分10
8秒前
天天快乐应助酷炫大白采纳,获得10
8秒前
SCL987654321发布了新的文献求助10
8秒前
free完成签到 ,获得积分10
9秒前
ZX完成签到,获得积分10
9秒前
顺利如之发布了新的文献求助30
9秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
坦率铃铛完成签到,获得积分10
10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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6054519
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7878764
关于积分的说明 16283405
捐赠科研通 5199727
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2782315
邀请新用户注册赠送积分活动 1765074
关于科研通互助平台的介绍 1646434