基于大型UUV的MPC解耦路径跟踪控制  

作　　者：詹康怡 马斌[1] 

机构地区：[1]中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064

出　　处：《机电信息》2022年第18期25-30,共6页

摘　　要：针对欠驱动大型水下无人航行器(Underwater Unmanned Vehicle,UUV)的控制问题,基于UUV全数字模型,将UUV的水平面控制解耦为运动学控制和动力学控制。运动学控制采用Serret-Frenet坐标系下的视线角(Line of Sight,LOS)虚拟制导方法,动力学控制采用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法。所设计方法基于较精确的水动力模型,不仅能利用模型预测的优势,提前多步预测当前控制策略的效果,提高大型惯性平台的控制安全性,还能避免MPC在求解大自由度非线性系统时的控制发散问题。仿真实验证明,所设计的控制器对于大型UUV具有计算量小、控制精度高等优点。

关 键 词：大型水下无人航行器 路径跟踪控制 MPC LYAPUNOV函数 

分 类 号：U664.82[交通运输工程—船舶及航道工程]