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2D四旋翼翻转控制-SQP轨迹优化与MPC跟踪
采用双层控制架构实现2D四旋翼翻转特技动作：离线SQP轨迹优化生成参考轨迹，在线MPC模型预测控制实现鲁棒跟踪和抗干扰
项目说明
项目简介
实现2D平面四旋翼无人机的翻转特技动作控制系统，采用双层控制架构：离线SQP轨迹优化生成参考轨迹，在线MPC模型预测控制实现鲁棒跟踪和抗干扰。
核心特性
- 自定义SQP求解器：从零实现Sequential Quadratic Programming算法
- 约束优化：执行器限制和动态约束
- 鲁棒MPC跟踪：滚动时域优化和干扰抑制
- 完整仿真：6自由度刚体模型和动画引擎
技术方法
第1部分：轨迹优化 - 使用SQP算法生成从悬停到完成翻转的最优轨迹
第2部分：MPC跟踪 - 在线控制器跟踪预计算轨迹，测试干扰抑制能力
系统参数
质量0.45kg | 转动惯量0.09kg·m² | 时间步长0.04s | 状态维度6 | 控制维度2
技术栈
Python 3.7+ | Jupyter Notebook | NumPy | Matplotlib | cvxopt/qpsolvers
适用场景
非线性控制理论 | 轨迹优化研究 | 特技飞行 | 最优控制教学 | 鲁棒控制器设计