基于MPC导引律的AUV路径跟踪和避障控制

• 作者: 姚绪梁 王晓伟
• 来源期刊: 北京航空航天大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 自主水下航行器(AUV) 路径跟踪 避障 模型预测控制(MPC) 滑模控制(SMC)
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 1053-1062
• 页数: 10页
• 分类号: U675.5+5|V249.122+.3
• 字数: 6369字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0413

摘要

针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维直线路径跟踪和避障控制,基于级联控制策略设计了运动学和动力学控制器.首先,在设计运动学控制器时考虑了纵倾和艏摇角速度存在的约束,应用模型预测控制(MPC)设计了最优导引律.然后,考虑了推进器转速和舵角的饱和,应用滑模控制(SMC)技术设计了动力学控制器,从而保证了系统的鲁棒性.最后,通过仿真实验与基于视线法(LOS)导引律的传统控制方法进行了对比.仿真结果表明:所提方法不仅可以改善欠驱动AUV对三维直线路径的跟踪效果,而且可以有效减少舵角的饱和现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姚绪梁	哈尔滨工程大学自动化学院	64	418	9.0	17.0
2	王晓伟	哈尔滨工程大学自动化学院	27	166	8.0	12.0