采用显式预测控制的四旋翼姿态控制器设计

围绕四旋翼姿态控制问题,提出一种显式模型预测控制(EMPC)方法。首先对四旋翼无人机进行受力分析,建立数学模型,解耦得到四旋翼姿态模型,然后设计显式预测姿态控制器,包括系统模型的线性化和目标函数的建立,将在线优化问题离线化,在线控制时只需要查找相应的控制区域,通过简单计算就可以得到控制量,减少了在线计算量,并且在一定程度上仍然追求最优解,在MATLAB/Simulink仿真环境中建立了完整的四旋翼非线性仿真模型,验证了设计算法的可行性和有效性。