一种基于实时非线性模型预测控制的无人水面艇动态避障控制方法
申请号:CN202510727114
申请日期:2025-06-03
公开号:CN120540375A
公开日期:2025-08-26
类型:发明专利
摘要
本发明涉及一种基于实时非线性模型预测控制的无人水面艇动态避障控制方法,包括:构建无人水面艇的动力学模型,以及静态障碍物模型和动态障碍物模型;基于动力学模型、静态障碍物模型和动态障碍物模型,构建多目标优化模型,其中,多目标优化模型以轨迹跟踪成本、障碍物避让成本和控制平滑成本作为目标函数,以运动范围、速度限制、控制输入限制和避碰规则作为约束条件;实时获取无人水面艇的状态和障碍物状态,输入多目标优化问题进行求解,获取控制输入,基于控制输入完成无人水面艇的动态避障控制。本发明能够提升无人水面艇在复杂导航环境中的适应性和安全性。
技术关键词
动态避障控制方法
非线性模型预测控制
无人水面艇
静态障碍物
动态障碍物
避碰规则
无人艇
坐标系
轨迹
矩阵
船舶
船体
代表
方位角
离心力
偏差