基于模型预测控制的自主水下航行器模糊回坞导引算法

为了解决自主水下航行器(AUV)的水平面自主回收问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的模糊回坞导引算法。AUV的回坞导引过程被分为两个阶段,分别是回坞准备阶段和回坞阶段。在回坞准备阶段中,航路点导引AUV向着回收站方向运动;而回坞阶段利用模型预测控制在线求解最优的控制输入导引AUV进入回收站。使用模糊控制理论设计回坞导引系统,利用期望的方向矢量场和模糊规则给出期望的航向角。采用REMUS AUV的模型参数进行MATLAB仿真,仿真表明,基于MPC的模糊回坞导引算法是有效的。AUV能够较快地到达回收站,回坞误差为0.12m。