控制与决策

作者：王朝阳,刁维卿,徐博,于双宁

单位：哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150006;中国船舶航海保障技术实验室,天津 300131,,哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150006,,哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150006;中国船舶航海保障技术实验室,天津 300131,,中国船舶航海保障技术实验室,天津 300131,

关键词：AUV;编队控制;自适应量测-通信联合框架;虚拟轨迹;鲁棒预测控制

基金：中国船舶航海保障技术实验室开放基金项目(20230105)；海南省重点研发项目(ZDYF2024GXJS009)；国防基础科研计划项目(JCKY2019604D003)；近地面探测技术重点实验室基金项目(6142414211405).

针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的延迟和丢包等不利因素.首先,提出一种自适应量测-通信联合框架,利用非显式通信实现编队内部状态的观测,并引入自适应卡尔曼滤波对量测-通信链路中存在的外部扰动进行补偿;然后,在该框架下,设计辅助控制律并将其引入分布式鲁棒模型预测控制器,实现多条件约束下的AUV编队跟踪控制,并通过Hamilton函数和终端约束等理论验证编队控制器的稳定性;最后,通过对5艘AUV组成的编队在不同情景下的仿真结果进行对比分析,验证所提出方法的有效性.

来源：2025年第1期

《控制与决策》期刊编辑部

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