基于李代数 MPC 的自主 Marine Vehicles 凸几何轨迹跟踪
机器人学
2023-12-12 v2
摘要
由于存在非线性水动力和不确定外部扰动，在复杂环境中控制 marine vehicles 是一项复杂任务。尽管非线性模型预测控制 (MPC) 在解决这些问题上展现出潜力，其实用化部署常受计算限制制约。本文中，我们通过在李群上采用凸误差状态 MPC，提出一种用于 marine vehicles 轨迹跟踪的高效控制器。借助李群固有的几何性质，我们可构造全局有效的误差动态并 formulate 一个基于二次规划的优化问题。我们提出的 MPC 通过大量数值仿真（包括涉及海流的场景）证明了在轨迹跟踪上的有效性。值得注意的是，相较非线性 MPC，我们的方法大幅减少了计算时间，使其非常适用于具有长预测时域或涉及小型 marine vehicles 的实时控制应用。
引用
@article{arxiv.2305.09009,
title = {Convex Geometric Trajectory Tracking using Lie Algebraic MPC for Autonomous Marine Vehicles},
author = {Junwoo Jang and Sangli Teng and Maani Ghaffari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.09009},
year = {2023}
}