一种基于随机非线性模型预测控制的无人船动态避障控制系统及其方法

本发明公开一种基于随机非线性模型预测控制的无人船动态避障控制系统及其方法，针对无人船在复杂障碍物环境中的动态避障问题，采用规划层和控制层的控制结构。规划层基于随机非线性模型预测控制技术，首先对无人船和其在航行过程中所遭遇的动态障碍物进行了随机性建模；接着根据实际避障全过程设计避障切换条件；在避障随机非线性模型预测规划控制算法中，通过无迹变换评估动态障碍物和无人船在整个预测时域的不确定性传播，然后将避障约束以机会约束的方式去描述，并设计机会约束期望算子转化算法与单位跳跃函数近似算法，将机会约束转化为确定性约束，然后构建非线性优化问题去规划。控制层采用PI D算法去跟踪规划值，从而实现无人船动态避障。