未知扰动下的欠驱动水面无人艇区域保持控制方法 |
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引用本文: | 夏豪云,肖金超,王国刚,熊俊峰,桑彤彤.未知扰动下的欠驱动水面无人艇区域保持控制方法[J].船舶工程,2023(7):17-25+33. |
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作者姓名: | 夏豪云 肖金超 王国刚 熊俊峰 桑彤彤 |
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作者单位: | 1. 沈阳化工大学信息工程学院;3. 中国科学院沈阳自动化研究所 |
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基金项目: | 广东省重点领域研发计划资助项目(2020B1111010002); |
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摘 要: | 尽管水面无人艇(USV)已经应用于许多场景,但无人艇水面区域保持仍是一个极具研究意义的问题。主要原因是USV具有复杂的非线性水动力学和欠驱动特性。在实际应用中,由于不确定的环境扰动及传感器测量噪声,很难对USV产生较好的控制效果。文章建立了一个适用于USV区域保持的简化数学模型,并提出一个闭环控制方法,既简化控制器设计又能达到满意的控制性能。针对欠驱动USV的区域保持问题,提出基于环境最优位置控制(WOPC)改进后的策略,采用策略估计扰动的方向,生成考虑欠驱动特性的控制目标。试验结果表明,所提出的方法相较传统WOPC在不同环境扰动下取得了较好的效果,并能减少能耗。
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关 键 词: | 欠驱动 无人艇 区域保持 制导策略 |
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