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]
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
刚刚
lalu完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
SciGPT应助Alpha采纳,获得10
2秒前
永恒发布了新的文献求助10
2秒前
LvCR完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
朱滴滴发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Aaron完成签到,获得积分20
3秒前
幽默的尔蓝完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
蛋白激酶完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
火星上立果完成签到,获得积分10
4秒前
SMILE121235完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
张兴博发布了新的文献求助10
5秒前
aaqq发布了新的文献求助10
5秒前
黄辉冯完成签到,获得积分10
5秒前
yyyfff应助怡然平萱采纳,获得10
5秒前
momo完成签到,获得积分10
5秒前
共享精神应助健壮的黑猫采纳,获得10
6秒前
6秒前
Ava应助Yunmo采纳,获得10
6秒前
一一完成签到 ,获得积分10
6秒前
Min完成签到,获得积分10
6秒前
辛巴先生完成签到 ,获得积分10
6秒前
小高关注了科研通微信公众号
7秒前
浮一大白完成签到,获得积分10
7秒前
小y扬土发布了新的文献求助10
7秒前
lyh发布了新的文献求助10
8秒前
贤惠的酒窝完成签到,获得积分10
9秒前
李雪蒙完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
(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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6035358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7751164
关于积分的说明 16210749
捐赠科研通 5181899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773236
邀请新用户注册赠送积分活动 1756336
关于科研通互助平台的介绍 1641118