| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 水面无人艇的研究发展状况 | 第11-14页 |
| 1.2.2 水面无人艇的航迹跟踪研究状况 | 第14-15页 |
| 1.2.3 模型预测控制的发展状况 | 第15-16页 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 | 第16-18页 |
| 第2章 水面无人艇航迹跟踪控制系统建模 | 第18-26页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 坐标系的建立 | 第18-19页 |
| 2.3 船舶的运动方程和水动力分析 | 第19-21页 |
| 2.3.1 船舶的运动方程 | 第19-20页 |
| 2.3.2 船舶水动力分析 | 第20-21页 |
| 2.4 舵机模型 | 第21页 |
| 2.5 水面船舶航迹跟踪控制模型 | 第21-25页 |
| 2.6 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 水面无人艇航迹跟踪预测控制 | 第26-36页 |
| 3.1 引言 | 第26页 |
| 3.2 模型预测控制的基本原理和本质特点 | 第26-27页 |
| 3.2.1 模型预测控制的基本原理 | 第26页 |
| 3.2.2 模型预测控制的本质特点 | 第26-27页 |
| 3.3 水面无人艇航迹跟踪预测控制器设计 | 第27-29页 |
| 3.4 拉格朗日乘子法处理输入约束 | 第29-31页 |
| 3.5 仿真研究 | 第31-34页 |
| 3.5.1 不同预测时域的控制器仿真 | 第31-32页 |
| 3.5.2 不同加权矩阵的控制器仿真 | 第32-34页 |
| 3.6 本章小结 | 第34-36页 |
| 第4章 基于干扰观测器的水面无人艇航迹跟踪预测控制 | 第36-46页 |
| 4.1 引言 | 第36页 |
| 4.2 干扰观测器的设计 | 第36-38页 |
| 4.3 基于干扰观测器的模型预测控制器设计 | 第38-40页 |
| 4.4 基于干扰观测器的模型预测控制器稳定性分析 | 第40-41页 |
| 4.5 仿真研究 | 第41-44页 |
| 4.6 本章小结 | 第44-46页 |
| 第5章 基于风险增广项的水面无人艇航迹跟踪预测控制 | 第46-58页 |
| 5.1 引言 | 第46页 |
| 5.2 水面无人艇避碰原理 | 第46-47页 |
| 5.3 人工势场法 | 第47页 |
| 5.4 风险基本理论以及风险模型构建 | 第47-49页 |
| 5.4.1 期望航迹对水面无人艇的引力 | 第48页 |
| 5.4.2 风险对水面无人艇的斥力 | 第48-49页 |
| 5.5 基于风险增广项的模型预测控制器设计 | 第49-50页 |
| 5.6 基于风险增广项的水面无人艇航迹跟踪控制系统稳定性分析 | 第50-52页 |
| 5.7 仿真研究 | 第52-57页 |
| 5.8 本章小结 | 第57-58页 |
| 第6章 模型预测控制在自航模航迹跟踪上的应用 | 第58-68页 |
| 6.1 引言 | 第58页 |
| 6.2 自航模系统的整体结构 | 第58-61页 |
| 6.2.1 自航模系统硬件设计 | 第59-60页 |
| 6.2.2 自航模系统软件设计 | 第60-61页 |
| 6.3 自航模航迹跟踪预测控制器设计 | 第61-62页 |
| 6.4 自航模航迹跟踪控制实验 | 第62-67页 |
| 6.4.1 无扰动自航模航迹跟踪 | 第63-64页 |
| 6.4.2 有扰动自航模航迹跟踪 | 第64-67页 |
| 6.5 自航模航迹控制实验中问题及解决 | 第67页 |
| 6.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 结论 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-76页 |
| 攻读硕士研究生期间发表的论文和取得的科研成果 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78页 |
