考虑系统延时的无人船路径跟踪控制

针对无人船因控制系统延时而导致的路径跟踪性能退化，提出计及系统延时的路径跟踪控制策略，并设计了基于模型预测控制算法的双层路径跟踪控制器。基于线性模型预测控制算法，设计了USV运动学控制器，以此减小无人船路径跟踪偏差并得到期望速度。将系统延时处理为一阶系统，并将其和无人船的动力学模型耦合。基于非线性模型预测控制，设计了USV动力学控制器，用于响应无人船的期望速度。数值仿真结果表明，在存在系统延时的仿真环境中，论文提出的针对控制系统延时的处理策略可减小无人船的路径跟踪偏差和改善控制形态输入的平顺性。