一种多约束条件下的船舶航向模型预测控制算法设计方法

摘要

本发明公开了一种多约束条件下的船舶航向模型预测控制算法设计方法，包括如下步骤：建立船舶低噪声运动控制仿真模型；根据船舶运动控制仿真模型设计船舶的航向模型预测控制器并为模型预测控制器建立控制目标函数；针对控制目标函数与船舶实际运行需求确定方向舵舵角、舵速等硬约束条件，并对硬约束条件进行处理；针对控制目标函数适当放宽航向偏差形成软约束条件，并对软约束条件进行处理；根据控制目标函数、硬约束条件和软约束条件，在线寻优获得最优控制器输出。本发明有效地改善了船舶在机动过程中因频繁操舵引起的舵装置噪声问题，确保了船舶的平稳低噪航行。