COLREGS-Compliant collision avoidance for physically coupled multi-vessel systems with distributed MPC

牵引 避碰 方向舵 弹道 航路点 方案(数学) 碰撞 过程(计算) 模型预测控制 拉格朗日乘数 计算机科学 工程类 控制理论(社会学) 模拟 控制(管理) 实时计算 数学优化 海洋工程 计算机安全 数学 数学分析 人工智能 物理 操作系统 天文
作者
Zhe Du,Rudy R. Negenborn,Vasso Reppa
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier BV]
卷期号:260: 111917-111917 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.111917
摘要

This paper proposes a distributed control scheme for autonomous tugboats to tow a ship in a restricted water traffic environment ensuring collision avoidance while being compliant with maritime regulation called COLREGS. The complex problem is cooperatively solved by addressing three sub-optimization problems. The first is to optimize the towing forces and angles for solving ship waypoint following and collision avoidance problems. The second is to optimize the tug thruster forces and moment for solving the tug online trajectory tracking and collision avoidance problems. The third is to optimize the Lagrange Multipliers for solving the consensus problem between the ship and tugs. The distributed control architecture follows the Model Predictive Control (MPC) strategy using the Altering Direction Method of Multipliers (ADMM). Simulation experiments indicate that the proposed control scheme can deal with static and dynamic obstacles in restricted waterways for a physically interconnected multi-vessel system executing the towing process, and the collision avoidance 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
香蕉觅云应助lllli采纳,获得10
刚刚
饼干发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
小豆豆完成签到,获得积分10
1秒前
情怀应助冷饮摊采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
三千完成签到,获得积分10
3秒前
虚心的清完成签到,获得积分10
3秒前
慈祥的冰淇淋完成签到,获得积分10
3秒前
王艳茹完成签到,获得积分10
3秒前
周z2351198754完成签到,获得积分10
3秒前
矜持完成签到,获得积分10
4秒前
科目三应助dracovu采纳,获得10
4秒前
4秒前
sxystc发布了新的文献求助10
4秒前
zzz完成签到,获得积分20
4秒前
谦让的博完成签到,获得积分10
5秒前
大月儿发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
奇点完成签到 ,获得积分10
5秒前
卡卡完成签到,获得积分10
6秒前
wang发布了新的文献求助10
6秒前
YLi_746发布了新的文献求助10
6秒前
mycroft完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
慕青应助认真的蜜粉采纳,获得10
7秒前
leiyang应助整齐的书雁采纳,获得10
7秒前
486关闭了486文献求助
7秒前
8秒前
8秒前
hutian完成签到,获得积分10
8秒前
keyanqianjin发布了新的文献求助10
8秒前
甜蜜一兰完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
Jasper应助虚幻凌晴采纳,获得10
9秒前
10秒前
ll完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7207486
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8840908
关于积分的说明 18657571
捐赠科研通 6856806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3181385
关于科研通互助平台的介绍 2340618
邀请新用户注册赠送积分活动 2155767