潜艇垂直面运动多约束模型预测控制

摘要

针对潜艇低噪声操纵控制问题,将模型预测控制理论应用于潜艇垂直面运动低噪声操纵控制的研究,提出的控制律设计方法可实时设置约束条件,能实时在线设计控制律,可解决满足多种操纵控制需求的控制律在线设计难题。基于潜艇垂直面线性运动方程,推导了一种离散时间增量式状态方程,作为预测控制运动状态方程;采用Laguerre正交网络模型预测控制理论,提出并完成了一种可在线设计的多约束条件下,潜艇垂直面运动模型预测控制算法和一种对偶原理与模型预测控制相结合的在线状态观测器设计方法。仿真结果表明,提出的垂直面运动模型预测控制算法,具有良好的控制性能和控制品质。