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飞行力学2025年第01期:基于在线高斯模型驱动MPC的四旋翼轨迹跟踪控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:叶大鹏;陈书达;张之得;

单位:福建农林大学机电工程学院;

摘要:针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制中模型预测控制(MPC)的标称模型不确定问题,提出了一种基于在线高斯过程回归模型增强的模型预测控制(OGP-MPC)方法,利用在线高斯过程回归(OGP)模型补偿标称模型的动力学误差。设计了一种新的在线GP模型更新框架,通过引入子GP模型对新数据进行预处理,提高数据质量,进而迭代更新主GP模型参数,以实现自适应动力学模型误差补偿。仿真结果表明,相比传统MPC和GP-MPC,所提方法在圆形轨迹下的模型精度和跟踪精度提升均超过16%,空间曲线轨迹下提升超过5%。

关键词:四旋翼;模型预测控制;数据驱动;高斯过程回归;轨迹跟踪

基金资助:福建省中青年教师教育科研项目资助(JAT210082)