基于智能预测控制的鱼雷状小型无人艇轨迹跟踪研究

目的]针对无人艇（USV）在狭窄湖泊、涵洞作业时存在精度保持难和航迹控制难的问题，以自主研制的一款鱼雷状小型USV为对象，提出一种轨迹跟踪智能预测控制方法。方法]首先，构建自主研制的欠驱动USV非线性状态空间模型；然后，设计智能预测控制器，该控制器基于模型预测控制的设计思想并结合改进的粒子群算法，在线决策、优化每一时刻的性能指标并纠正预测状态；最后，开展仿真和湖试试验测试系统对参考轨迹的跟踪性能，并与线性模型预测控制器的跟踪性能进行比较。结果]结果表明，所设计的智能预测控制器超调小、抗干扰性好。结论]所提方法不仅能运用于鱼雷状小型USV跟踪系统，也能对其他USV跟踪系统起到很好的借鉴作用。