# E231A_QuadcopterMPC
This has be done as a group project within the MecEng 231a "Experiential Advanced Control Design I" course at UC Berkeley.
A modified MPC algorithm is run in the simulation, which does real-time obstacle avoidance on a 2D quadcopter with an underactuated hanging load.
A video can be found here: https://www.youtube.com/watch?v=zDYgxbn4v7E
### System Variables
![Alt text](/docs/images/quadrotorSysVars.png?raw=true "System Variables")
States - [y, z, \phi, \dot{y}, \dot{z}, \dot{\phi}]
Inputs - [F_1, F_2]
### References
https://www.coursera.org/learn/robotics-flight/lecture/kakc6/2-d-quadrotor-control
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带挂载的四轴飞行器的MPCMPC for quadcopter with hanging load
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2024-05-12
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探讨了带有悬挂负载的四轴飞行器模型预测控制(MPC)方法。内容概要涉及MPC理论基础、四轴飞行器动力学建模、负载影响分析及MPC控制器设计。适用人群为无人机开发者、机器人工程师以及对先进控制技术感兴趣的学者。使用场景包括需要精确控制携带负载的无人机在复杂环境中的稳定飞行。目标是提高四轴飞行器携带负载时的飞行性能和稳定性。 关键词标签: 四轴飞行器 MPC 悬挂负载 动态控制
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带挂载的四轴飞行器的MPC.rar (84个子文件)
a.txt 30B
E231A_QuadcopterMPC-master
main_sim.m 1KB
test_diff_flat.m 1KB
mpc_quadrotor_tracking.m 4KB
traj_gen
traj_gen_QRL_polyhedron.m 6KB
traj_gen_QR_polyhedron.m 4KB
traj_gen_QR_pointmass.m 3KB
trajectory.mat 8KB
@Quadrotor
discretizeLinearizeQuadrotor.m 727B
flat2state.m 2KB
Quadrotor.m 3KB
animateQuadrotor.m 4KB
traj_gen_QRL.mat 7KB
controllers
nathan
controller_dlqr_path.m 774B
controller_pd.m 400B
david
controller_dlqr.m 288B
ayush
controller.m 322B
plotQuadcopterPolyhedron.m 864B
papers
ICRA2013.pdf 788KB
symbolic
quadrotorDifferentialFlatnessSym.m 359B
quadrotorDynamicsSym.m 714B
quadrotorloadDynamicsSym.m 1016B
qrotorloadDynDervSym.m 284B
controller2.m 323B
docs
mpc-2d-quadrotor.pdf 164KB
abstract
abstract.log 16KB
abstract.tex 1KB
abstract.aux 8B
abstract.synctex.gz 4KB
abstract.pdf 34KB
images
quadrotorLoadSysVars.png 22KB
quadLoad.pdf 820KB
quadrotorSysVars.png 89KB
quadLoad.png 24KB
.gitmodules 93B
main_sim_qrotorload.m 4KB
@Quadrotorload
animateQuadrotorload.m 5KB
discretizeLinearizeQuadrotorload.m 731B
Quadrotorload.m 3KB
mpc_ayush
Untitled.m 3KB
bSpline2.m 2KB
traj_opt_ayush
quadLoadDynamics.m 105B
computeQuadPosition.m 154B
obstacle1.m 306B
pwPoly2.m 2KB
pwPoly3.m 2KB
superEllipse.m 956B
soln.mat 4KB
hermite_simpson_collocation.m 4KB
interpolateTraj.m 848B
addBounds.m 561B
mpc_quadrotorload_tracking.m 5KB
.gitignore 12B
results
Testcase_3_triangles
traj_png.png 28KB
traj.fig 132KB
workspace.mat 13KB
inputs.fig 23KB
states.fig 41KB
Testcase_2_inverted_pendulum
traj.fig 66KB
workspace.mat 5KB
inputs.fig 19KB
states.fig 27KB
DT_jumping_through_obstacle.fig 20KB
vid1.avi 12.8MB
QRL_traj.fig 88KB
traj_load_inverted_pendelum.mat 7KB
Testcase_1_keyhole_2m
traj_gen_specification_TC1.png 19KB
traj.fig 96KB
workspace.mat 9KB
inputs.fig 20KB
states.fig 34KB
Stats_vs_time_QRL_traj.fig 35KB
Inputs_vs_time_QRL_traj.fig 20KB
README.md 635B
gen
solve_cftoc.m 2KB
quadrotorloadLinearDynamics.m 1KB
quadrotorVectorFields.m 584B
quadrotorloadVectorFields.m 866B
even_sample.m 2KB
struct_overlay.m 2KB
quadrotorLinearDynamics.m 739B
static_disp.m 394B
generate_ref_trajectory.m 1KB
traj_gen_QR.mat 5KB
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