论文解读——基于非线性模型预测控制的移动机器人实时路径跟踪

2020-09-01 15:52:20 浏览数 (1)

《基于非线性模型预测控制的移动机器人实时路径跟踪》是期刊《农业机械学报》在2020年7月3日网络首发的一篇论文。《农业机械学报》目前属于三类高质量期刊,是EI收录期刊,2019年复合影响因子3.078,综合影响因子2.047。

该论文的作者是白国星(笔者)、刘丽、孟宇、刘立、罗维东和顾青,作者单位为北京科技大学。

这篇论文的主要研究目的是通过对基于非线性模型预测控制(Nonlinear Model Predictive Control, NMPC)的路径跟踪控制器进行参数调节,从而在改变优化求解方法、线性化预测模型等手段之外,找到其他优化NMPC路径跟踪控制器实时性的途径。在这篇论文中我们抽象出了通过约束条件确定理论最大搜索次数的公式,推导出了NMPC预测时域内理论最大搜索次数与控制步数相关的推论,进而提出了减少控制步数和降低控制频率等两种实时性优化方案。论文内容通过仿真和实验进行了验证,结果显示这两种方案均能实现对NMPC路径跟踪控制器实时性的优化,而且减少控制步数对路径跟踪控制精确性的影响相对较小,较为适合用于移动机器人的路径跟踪。

由于笔者在计算方法方面知识较为薄弱,所以本文提出的公式较为粗糙,在后续的研究工作中还有待继续改进。此外,本文提出的实时性优化方案,也可以与改变优化求解方法等手段联合使用,从而进一步提高NMPC路径跟踪控制器的实时性。

总而言之,本文在通过调整NMPC路径跟踪控制器自身参数优化控制器实时性的方向进行了一些探索,希望这些工作能够对同行们有所启发。

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