一种欠驱动AUV模型预测路径跟踪控制方法

发布时间：2018-06-26 13:38

  本文选题：自主水下航行器 + 欠驱动　； 参考：《机械科学与技术》2017年11期

【摘要】：本文针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的约束路径跟踪问题,设计了一种模型预测路径跟踪控制器。首先定义路径参数的二阶导数作为路径虚拟控制律,并将参考路径的模型扩展到AUV路径跟踪预测模型;然后采用非线性模型预测控制设计了欠驱动AUV的约束路径跟踪控制律,通过对约束优化问题的滚动求解,得到满足约束的扩展控制输入。最后采用REMUS AUV的模型参数对提出的控制律进行了仿真研究,结果说明了控制器在显式处理约束的同时,表现出良好的跟踪效果。
[Abstract]:In this paper, a model predictive path tracking controller is designed for the constrained path tracking problem of underactuated autonomous underwater vehicle (AUV). First, the two derivative of the path parameter is defined as the path virtual control law, and the model of the reference path is extended to the AUV path tracking model. Then the nonlinear model predictive control is used. The constraint path tracking control law of underactuated AUV is considered, and the extended control input satisfies the constraint by rolling solution to the constrained optimization problem. Finally, the control law of the REMUS AUV model is used to simulate the proposed control law. The results show that the controller is under explicit constraint and shows good tracking effect.
【作者单位】： 西北工业大学航海学院;水下信息处理与控制国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51279164)资助
【分类号】：TP242

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本文编号：2070553