Multi-Objective Cooperative Control for a Ship-Towing System in Congested Water Traffic Environments

牵引 航向(导航) 控制器(灌溉) 弹道 控制理论(社会学) 力矩(物理) 模型预测控制 工程类 控制系统 控制(管理) 计算机科学 模拟 控制工程 海洋工程 航空航天工程 人工智能 物理 天文 电气工程 生物 经典力学 农学
作者
Zhe Du,Rudy R. Negenborn,Vasso Reppa
出处
期刊:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (12): 24318-24329 被引量:11
标识
DOI:10.1109/tits.2022.3208328
摘要

This paper proposes a multi-objective cooperative control method for a ship-towing system in congested water traffic environments. The control objectives are to coordinate multiple autonomous tugboats for transporting a ship to: (i) follow the waypoints, (ii) adjust the heading, (iii) track the speed profile, and (iv) resolve collisions. The problem is tackled by the design of multiple control agents distributed in two control layers. Based on the strategy of model predictive control (MPC), the supervisory controller in the higher layer calculates the towing angles and forces of the ship, the tug controller in the lower layer computes the tug thruster forces and moment. The consensus between the lower and higher layer control is achieved by using the altering direction method of multipliers (ADMM) that makes the predicted tug position and heading approach to the desired tug trajectory. Simulation experiments indicate that the proposed method coordinates multiple autonomous tugboats to transport a ship smoothly and effectively and succeeds in multiple control objectives, in the meantime, the avoidance operation complies with COLREGS rules.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Wys发布了新的文献求助10
2秒前
nortun发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
heli发布了新的文献求助10
4秒前
潼熙甄完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
超级寒凝发布了新的文献求助10
4秒前
犹豫的铸海完成签到,获得积分10
5秒前
信号发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Archer发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Wys完成签到,获得积分10
9秒前
Hh发布了新的文献求助10
11秒前
小蘑菇应助时迁采纳,获得10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
酷波er应助nano采纳,获得10
13秒前
13秒前
淡然冬灵应助。。采纳,获得10
14秒前
cole完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
xiaozheng完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
NexusExplorer应助篇篇高分采纳,获得10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
zhang完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
GAO发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
26秒前
你好发布了新的文献求助10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
cole发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3659361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3220941
关于积分的说明 9738539
捐赠科研通 2930179
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1604323
邀请新用户注册赠送积分活动 757239
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734294