关于UUV路径跟踪控制的模型预测方法研究.pdf

简介：
本论文深入探讨了无人无缆水下航行器（UUV）路径跟踪控制中的模型预测控制策略，提出了一种新颖的方法来优化其导航性能。该研究旨在提高UUV在复杂海洋环境下的自主性和适应性。 本段落研究了基于模型预测控制的水下无人航行器（UUV）路径跟踪控制技术。该技术是实现UUV多种军用及民用用途的重要基础。针对UUV在路径跟踪过程中存在的欠驱动、非完整约束以及系统非线性等问题，采用了一种基于非线性连续模型预测控制算法来设计垂直面路径跟踪控制器。 研究首先建立了垂直面运动的数学模型，并在此基础上给出了相应的状态空间预测模型。通过设定性能指标并利用泰勒级数展开和李导数的方法求解出最优控制律，在欠驱动条件下实现了对UUV的有效路径跟踪控制。最后，通过仿真实验验证了所设计控制器在垂直面上路径追踪中的有效性。