无人潜航器路径跟踪控制：多目标模型预测控制方法及其Python实现 · 多目标模型预测控制
内容概要：本文探讨了无人潜航器（AUV）路径跟踪控制的关键技术——多目标模型预测控制方法。首先介绍了传统路径跟踪控制方法的局限性，即仅关注单一目标如最短路径，而在复杂的海洋环境中，无人潜航器需要同时满足多个目标，如避障、保持深度和节能等。因此，多目标模型预测控制方法能够综合考虑这些不同甚至相互冲突的目标，提前预测系统未来的行为，从而做出更优的控制决策。接着，文章展示了用Python实现这一控制方法的代码示例，包括计算当前位置与目标路径距离的基础函数distance_to_path，预测下一时刻位置的函数predict_next_position，以及核心的多目标模型预测控制函数multi_objective_mpc。最后，详细解释了各个函数的功能和参数设置，强调了权重矩阵Q和R在平衡不同目标方面的重要作用。
适合人群：对无人潜航器路径跟踪控制感兴趣的科研人员和技术开发者，尤其是那些希望深入了解多目标模型预测控制方法的人群。
使用场景及目标：适用于研究和开发无人潜航器路径规划和控制系统，旨在提高无人潜航器在复杂海洋环境中的导航精度和效率。
其他说明：文中提供的代码仅为概念验证性质，实际应用时需要进一步优化和调整，以应对更加复杂的海洋环境和更高的性能要求。
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