基于WOA- LQR的无人水翼航行器横航向控制

解嵎栋; 段富海

doi:10.13543/j.bhxbzr.2024.04.012

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (04) : 107 -114. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2024.04.012

基于WOA- LQR的无人水翼航行器横航向控制

解嵎栋, 段富海

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摘要

针对一种新型的无人水翼航行器在航行过程中受到不规则海浪干扰时的横向姿态与航向控制问题，首先建立无人水翼航行器横向四自由度运动的非线性数学模型，并对数学模型进行线性化处理；然后针对普通线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制算法手动调试参数效率较低且控制效果难以达到最优的问题，使用鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)对LQR控制器的参数进行寻优以增强控制效果；最后在不同强度的随机海浪干扰下对航行器的横向姿态与航向控制进行仿真，验证了鲸鱼算法优化LQR的有效性。