In this thesis, we develop a model predictive control (MPC) scheme for the navigationof multiple quadrotors in an environment with obstacles. The overall controlscheme is decentralized, since each quadrotor calculates its own signal based on localinformation. The MPC constraints take care of collision with the static obstacles,inter-agent collisions as well as input saturations. Firstly, we formulate and solvethe problem using a nonlinear MPC framework, where the agents and the obstaclesare modelled as 3D spheres. Secondly, to deal with complexity issues, we linearizethe model and constraints by employing polyhedral sets, and we solve the problemwith linear MPC. Thirdly, we use a mixed logical dynamical (MLD) framework tosolve our problem, which is then incorporated into a hybrid MPC problem. The performanceof the proposed solutions is demonstrated through computer simulationsand real-time experiments. / I denna uppsats utvecklar vi en modellprediktiv reglerstrategi (MPC) för navigeringav multipla quadrotor-drönare i en miljö med hinder. Den övergripande reglerstrateginär decentraliserad då varje quadrotor beräknar sin styrsignal baserad pålokal information. Bivillkoren i MPC-formuleringen tar hänsyn till kollisioner medstatiska objekt, kollisioner mellan agenter samt villkor för insignal. Reglerproblemetformuleras och löses genom ett olinjärt MPC-ramverk där agenterna samt hindrenär modellerade som 3D-sfärer. Vidare, för att hantera formuleringens komplexitet,linjäriseras modellen och bivillkoren uttrycks via polyhedra mängder vilket mojliggörför en linjär MPC. Slutligen används ett ramverk för system av typen mixed logicaldynamical (MLD) systems för att formulera regleringen som ett hybrid-MPCproblem.De föreslagna lösningarna är utvärderade genom datorsimuleringar ochrealtidsexperiment.
Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-212560 |
Date | January 2017 |
Creators | Khan, Imran |
Publisher | KTH, Reglerteknik |
Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
Language | English |
Detected Language | English |
Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
Format | application/pdf |
Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Relation | TRITA-EE, 1653-5146 ; 2017:095 |
Page generated in 0.0015 seconds