更好的设计和控制
这项技术是“”项目的一部分，该项目是与阿姆斯特丹高级城市解决方案研究所(AMS)的合作项目。2016年，作为该项目的一部分，研究人员测试了一艘在城市运河上巡航的原型船，沿着预先设计的路径向前、向后和侧向移动。
为了制造这艘船，研究人员用商用3D打印机打印了一个矩形船体，并生产了16个拼接在一起的独立零件。大概花了60个小时打印。然后用几层玻璃纤维粘接密封成品船体，电源、Wi-Fi天线、GPS、小电脑、微控制器集成在船体上。为了精确定位，研究人员还增加了室内超声波信标系统、室外实时动态GPS模块(允许厘米级定位)和惯性测量单元(IMU)模块，以监控船只的偏航和角速度。
该船具有矩形形状，而不是传统的皮划艇或双体船形状，这允许船横向移动，并在组装其他结构时将其自身连接到其他船上。另一个简单有效的设计要素是螺旋桨的放置。四个推进器位于每一侧的中心，而不是四个角，产生向前和向后的力。研究人员说，这使得这艘船更加灵活和高效。
该团队还开发了一种方法，使船只能够更快、更准确地跟踪其位置和方向。因此，他们开发了一种高效的非线性模型预测控制(NMPC)算法，通常用于在各种约束条件下控制和导航机器人。
NMPC和类似的算法已经被用来控制自动驾驶船只。但通常这些算法只是在仿真中测试，或者不考虑船舶动力学。研究人员在算法中加入了简化的非线性数学模型，该模型考虑了一些已知的参数，如船舶阻力、离心力和科里奥利力，以及水中加速或减速引起的质量增加。研究人员还使用了一种识别算法，当船只在途中训练时，该算法可以识别任何未知参数。
Zx。WnFCW。Cn最后，研究人员使用高效的预测控制平台运行他们的算法，可以快速确定即将到来的动作，算法的速度比同类系统高两个数量级。虽然其他算法大约在100毫秒内执行，但研究人员的算法不到1毫秒。
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