文章标题：基于模型预测控制的无人艇VO避障

文章作者：钟雨轩, 陈晓虎, 马向峰
关 键 字：水面无人艇;避障;模型预测控制;VO
文章摘要：在高速行驶中，无人艇速度快、反应时间短，为了达到安全避障的要求，避障算法必须实时性好、稳定性高。同时，在高速场景中，无人艇的静浮力较小，流体升力较大，风浪流对无人艇的影响较低速场景更加显著，稳定的航迹跟踪与避障控制面临挑战。为了达到良好的避障效果，无人艇必须要满足控制量的约束，同时要削减外界扰动带来的不利影响。无人艇控制系统是一个多输入多输出系统，而模型预测控制则是处理多变量约束优化问题最有效的方法之一。本文提出基于模型预测控制的无人艇VO避障算法，通过仿真实验实现了该算法的避障功能，并将该算法与传统的VO算法避障效果作对比，验证了该算法的有效性，同时，通过分析模型不确定性对该避障算法性能的影响，证明了该算法的鲁棒性。