本发明公开了一种应用于视觉伺服的非线性模型预测控制方法，无人车安装四个麦克纳姆轮，得益于麦克纳姆轮特有的结构，无人车能进行全向运动，提高了无人车的灵活性；无人车的底部安装一个竖直向下的摄像头用于检测地面上的特征码，辅助无人车的定位和导航；本发明将非线性模型预测控制与无人车的运动学模型相结合，建立基于视觉伺服的无人车分层控制方法，包括线性模型预测控制和PID控制；外部的非线性模型预测控制计算出无人车的速度值，在满足各类约束的情况下控制无人车运动到特征码的正上方，并确保在控制过程中特征码始终在底部摄像头的视野内；内部的PID控制器负责将速度指令转换为每个电机的转速，控制无人车按照指令运动。