信息与控制

作者：陈昱衡, 吴鸿云, 边有钢

关键词：海底采矿车, 轨迹跟踪, 滑模控制, 模型预测控制

海底采矿车多工作于稀软底质，其面临的外部扰动较大，难以快速收敛跟踪误差，精准地跟踪预设轨迹。为此，本文提出了一种海底采矿车的滑模预测控制（sliding model predictive control，SMPC）轨迹跟踪算法。基于海底采矿车的运动学模型，首先设计滑模控制率实现轨迹跟踪误差快速收敛，其次利用少预测时域的线性时变模型预测控制算法（linear time varying model predictive control，LTV-MPC）优化该滑模控制率。而后，通过证明滑模控制率收敛和模型预测控制稳定，保证了闭环控制系统的稳定性。RecurDyn&Simulink联合仿真结果表明，与单一的滑模控制（sliding mode control，SMC）和线性时变模型预测控制算法相比，所提出的SMPC轨迹跟踪算法提高了轨迹跟踪精度，且算法具有较好的实时性。

来源：2022年第1期

《信息与控制》期刊编辑部

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