文章标题：基于分层MPC的多拖轮带缆自主伴航控制策略研究
文章作者：郝致远1, 王健1, 赵冰2, 张博2, 路百松1, 易宏1,3
关 键 字：多拖轮;模型预测控制;伴航控制;轨迹规划;轨迹跟踪控制
文章摘要：本文针对多艘拖轮对海上大型船舶进行带缆伴航的问题，提出一种基于分层模型预测控制的带缆自主伴航控制策略。在顶层考虑带缆伴航安全性约束，设计基于多约束MPC的轨迹规划器以规划安全的拖轮伴航轨迹，并提出前置预优化机制解决多安全性约束下的初始解猜测问题。在底层基于双全回转推进器特性设计轨迹跟踪控制器，控制拖轮跟踪顶层规划的安全轨迹，实现多拖轮带缆自主伴航控制。仿真试验结果表明，所提控制策略可以实现安全的多拖轮带缆自主伴航控制，可为拖轮自主伴航的应用提供理论参考。