基于分布式模型预测控制的欠驱动AUV编队轨迹跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式模型预测控制的欠驱动AUV编队轨迹跟踪控制方法。在输入约束的情况下，针对编队中领航者和跟随者之间通信受阻的问题，本发明首次设计了分布式模型预测控制器，采用图论的方法对领航者和邻居跟随者的信息进行整合。与传统的领航者‑追随者方法相比，减轻了对领航者的依赖性。除此之外，邻居的信息被用于设计状态约束，从而实现编队个体之间避免碰撞的功能。为了解决欠驱动问题，本发明采用带有参考监督优化器的视线制导律，计算期望的最佳航向角。本发明首次利用参考监督器来约束期望的最优航向角增量，以防止出现较大的期望转向导致执行器输出过大。为了解决系统模型的不确定性和环境的扰动，本发明利用径向基函数神经网络逼近不确定的部分系统方程，结合最小学习参数法，减小计算复杂度。