基于MPC的无人船运动控制可视化仿真系统实现

摘要

无人船运动控制可视化对研究在环境干扰和自动避碰需求下的运动控制具有重要意义.本文首先建立了风浪干扰下的船舶欠驱动运动数学模型,基于模型设定一系列约束,运用MPC(模型预测控制)算法对船舶运动轨迹进行控制.以Visual C++为开发环境,搭建了无人船运动可视化仿真平台,实现了基于Matlab与VC混合编程的多约束MPC控制器,在软件界面上能实时显示船舶运动轨迹和船舶运动相关参数的动态变化.实验结果表明,系统能够较好地模拟船舶真实航行轨迹,并能根据不同船舶特性更改船舶运动参数,为无人船运动控制研究提供测试仿真平台.