基于贝赛尔曲线的四旋翼无人机轨迹优化

论文摘要

针对四旋翼无人机路径规划中生成的轨迹的位移、速度、加速度函数都存在大量不可导点的问题,提出了一种基于贝塞尔曲线的最小高阶位移导数轨迹的优化方法。首先,通过最小位移导数的方法对快速行进算法生成轨迹进行优化,给四旋翼位置环控制器提供输入;进而,给最小位移导数法引入了贝塞尔曲线再优化,通过讨论四旋翼无人机飞行的约束条件,将其转化为凸二次规划问题并使用内点法完成求解;最后,在ROS下的Rviz三维可视化界面对优化前后轨迹进行仿真。仿真结果表明,经贝赛尔曲线优化后的轨迹都是连续可导的,解决了四旋翼无人机飞行过程中能量损失等问题。

论文目录

• 0 引 言
• 1 基于最小位移导数轨迹的优化方法
• 3 基于贝塞尔曲线的最小高阶位移导数轨迹的优化方法
•   3.1 最小位移导数方法问题分析
•   3.2 贝赛尔曲线模型引入
•   3.3 飞行安全区域的确定
•   3.4 讨论约束条件得优化轨迹
• 4 仿真分析及结论
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周炜,王小平,孙浩水,陈勇

关键词: 最小位移导数法,贝赛尔曲线,凸二次规划,快速行进算法

来源: 电子测量与仪器学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 空军工程大学航空工程学院

基金: 陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-711)资助项目

分类号: V279;V249

DOI: 10.13382/j.jemi.b1902198

页码: 53-58

总页数: 6

文件大小: 317K

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