Hybrid Modeling Approach for Optimization Based Control of Multirotor Unmanned Aerial Vehicles

Prediktivní řízení, řídká identifikace nelineární dynamiky, bezpilotní letadlo

Syntéza modelu na základě fyzikálních principů patří mezi základní předpoklady k vývoji a integraci systémů navádění, navigace a řízení (GNC). Techniky založené na optimalizaci jako je nelineární prediktivní řízení (NMPC) nejčastěji využívají zjednodušené modely, které neobsahují komplexní interakce mezi komponenty, které je těžké modelovat nebo způsobují numerické problémy v rámci řešení optimalizace. Tento článek se zabývá hybridním modelováním za použítí řídké identifikace nelinární dynamiky (SINDy) pro lokální adaptaci modelu v rámci běhu prediktivního řízení. Prezentovaný hybridní model využívá známou strukturu fyzikálního modelu a snižuje náročnost  dotrénování struktury modelu. Numerické experimenty uvažují multirotorový dron, který je vystaven vnějším podmínkám jako jsou poryvy větru či interakce proudění v nízké výšce.