[发明专利]基于自触发模型预测控制的中性浮力机器人姿态与轨迹控制方法

摘要

本发明公开了一种基于自触发模型预测控制方法的中性浮力机器人姿态与轨迹控制方法。通过设计自触发方式来减少信号发送的次数，从而减少信号传输能耗。通过对自触发条件的设计，可以得到一系列自触发时时刻，从而将控制器产生的控制轨迹进行采样并且将这些离散控制量打包发送给中性浮力机器人。此外，通过考虑中性浮力机器人多个不同的性能指标，根据设定的切换规则，控制器在不同的时刻针对不同的性能指标进行优化从而得到最优控制轨迹，提高了中性浮力机器人的综合性能，从而更好的完成对中性浮力机器人姿态与轨迹的控制。本发明结合计算机控制的特点，将连续的最优控制轨迹按照自触发时刻进行离散化，符合计算机离散控制的特点，适于工程应用。

主权项

1.一种基于自触发模型预测控制的中性浮力机器人姿态与轨迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将中性浮力系统动力学模型写成非线性状态空间方程形式；步骤二：设计模型预测控制器与自触发条件，并根据触发条件在最优控制轨迹上选取触发点；步骤三：根据切换成本函数的切换条件，在条件触发时，进行成本函数切换；步骤四：对切换后的成本函数进行优化，筛选得到最优的控制轨迹。