无人艇航迹跟踪GPC-PID串级控制

来源期刊：控制工程2014年第2期

论文作者：彭艳 吴伟清 刘梅 国文青 李恒宇 谢少荣

文章页码：245 - 248

关键词：水面无人艇;航迹跟踪控制;GPC-PID串级控制器;分离式控制;

摘    要：水面无人艇（unmanned surface vehicle,USV）系统存在有大惯性、长时滞、非线性、难以建立精确模型等问题,易受海浪等外界干扰的影响,采用传统的PID控制难以达到良好的航迹跟踪控制效果。为了实现更好的控制效果,基于广义预测理论,将其与PID控制相结合,设计了GPC-PID串级控制器,分别控制无人艇的转艏运动和操舵运动,并采用分离式控制方案,通过航向控制间接实现无人艇的航迹跟踪控制。从matlab仿真实验结果可以看出,GPC-PID控制器具有良好的航向控制与航迹跟踪控制效果,具有响应速度快,控制精度高,鲁棒性好,抗干扰能力强等优点。