이 논문에서는 VTOL-UAV의 안전한 항법을 위한 새로운 제어 기법을 제안한다. 제안된 기법은 제어 장벽 함수(CBF)와 동적 피드백 선형화(DFL)를 결합한 모델 예측 제어(MPC) 기반 방식이다.
먼저, VTOL-UAV의 비선형 언더액츄에이티드 모델을 DFL을 통해 선형 등가 모델로 변환한다. 이를 통해 선형 MPC를 적용할 수 있게 된다.
MPC 최적화 문제에는 CBF 기반 안전 제약 조건이 포함된다. 이를 통해 장애물 회피를 위한 안전성을 보장할 수 있다. 또한 제안된 기법의 폐루프 안정성과 재귀적 실행 가능성을 수학적으로 증명하였다.
수치 시뮬레이션을 통해 제안된 MPC-CBF-DFL 기법의 효과성과 강건성을 입증하였다. 기존 방식에 비해 더 짧은 예측 horizon으로도 안전한 경로 생성이 가능하며, 선형 MPC의 장점인 계산 부담 감소와 안정성 보장을 확보할 수 있다.
To Another Language
from source content
arxiv.org
Key Insights Distilled From
by Ali Mohamed ... at arxiv.org 04-16-2024
https://arxiv.org/pdf/2404.09320.pdfDeeper Inquiries