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학술저널
저자정보
Hyo-Sang Shin (한국과학기술원) Min-Jea Thak (한국과학기술원) Hyoun-Jin Kim (서울대학교)
저널정보
한국항공우주학회 International Journal of Aeronautical and Space Sciences International Journal of Aeronautical and Space Sciences Volume.12 Number.1
발행연도
2011.3
수록면
16 - 23 (8page)

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In this paper, nonlinear model predictive control (NMPC) is addressed to develop formation guidance for multiple unmanned aerial vehicles. An NMPC algorithm predicts the behavior of a system over a receding time horizon, and the NMPC generates the optimal control commands for the horizon. The first input command is, then, applied to the system and this procedure repeats at each time step. The input constraint and state constraint for formation flight and inter-collision avoidance are considered in the proposed NMPC framework. The performance of NMPC for formation guidance critically degrades when there exists a communication failure. In order to address this problem, the modified optimal guidance law using only lineof-sight, relative distance, and own motion information is presented. If this information can be measured or estimated, the proposed formation guidance is sustainable with the communication failure. The performance of this approach is validated by numerical simulations.
#Unmanned air vehicles #Nonlinear model predictive control #Communication #Formation guidance #Collision avoidance

목차

Abstract
1. Introduction
2. NMPC for Formation Flight
3. Modification of NMPC Formation Guidance Law
4. Numerical Example
5. Conclusions
Acknowledgments
References

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
Bhattacharya, R. / 2001 / Nonlinear receding horizon control of F-16 aircraft / Proceedings of the American Control Conference, Arlington, VA :518~522 google schola Bryson, A. E / 1975 / Applied Optimal Control: Optimization, Estimation, and Control / Hemisphere Publishing Corporation :212~245 google schola Das, A. K. / 2002 / A vision-based formation control framework / IEEE Transactions on Robotics and Automation 18:813~825 google schola Kim, H. J. / 2002 / Nonlinear model predictive tracking control for rotorcraft-based unmanned aerial vehicles / Proceedings of the American Control Conference, Anchorage, AK :3576~3581 google schola Kouvaritakis, B. / 2001 / Nonlinear Predictive Control: Theory and Practice / Institution of Electrical Engineers :3~32 google schola

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