无人艇轨迹跟踪控制方法研究
发布时间：2022-01-22 07:04
水面无人艇是一种在海上能够自主航行的智能平台,它可以对环境改变迅速作出反应,并且具有轻量化、功能化、高航速等优点。水面无人艇对恶劣的外界环境具有较强的适应能力,其在军事和民用等领域得到了广泛的应用。同时,无人艇在复杂多变的环境中,其仍能够保持自主航行是非常重要的。而具有高精度并且稳定的轨迹跟踪控制系统是对无人艇自主航行的基本保证,因此对无人艇轨迹跟踪控制方法的研究具有重要的意义。无人艇在海上航行时易受到风、浪、流等外界环境的影响,同时其运动系统是一种特殊的非线性系统,因此对无人艇轨迹跟踪控制方法的研究具有较大的挑战性。另一方面,在实际的航行中,由于无人艇的速度状态矢量通常难以测量,使得传统的控制方法难以解决现有的问题,这就需要对新的无人艇控制方法进行探索。本文针对上述问题,结合滑模控制理论分别设计了两种不同的轨迹跟踪控制器。首先,针对系统中存在的不确定性和外界干扰,通过弱化复杂的条件,建立了水面无人艇的三自由度数学模型。该数学模型是进行轨迹跟踪控制器的设计以及轨迹跟踪仿真研究的基础。其次,针对无人艇速度状态矢量不可测的轨迹跟踪控制问题,设计了基于观测器的轨迹跟踪滑模控制器。利用非线性变...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Spartan号水面无人艇(2)赛威船舶公司
图 1.2 “食人鱼”号无人艇有先进的无人艇技术，其主要研究单位有：以色列以色列埃尔比特公司等。列拉斐尔公司主持研制了著名的“保护者”(ProtectSV 是以色列发展较早的无人艇项目，目前发展已经，并且装有多样化的武器系统和现代化的传感器系始在海军服役。此 USV 能够达到 50 节的航速，最大为 1000 千克。艇上的传感器主要是“托普拉伊特系统是多传感器光电载荷系统，能够在白天和夜晚和自动目标指示。“保护者”USV 配备了“微型台尔公司的“台风”遥控得到稳定，能够使用 40mm 武器。比特公司研发设计出了“银色马林鱼”(Silver Marlin)无“Protector”号无人艇之后研发的又一款多功能无人
如图1.3(a)所示。该 USV 是以色列发展较早的无人艇项目，目前发展已经非常的成熟，其具有出色的隐身性能，并且装有多样化的武器系统和现代化的传感器系统。2006 年，“保护者”号 USV 开始在海军服役。此 USV 能够达到 50 节的航速，最大航程是 400 海里，最大作战有效载荷为 1000 千克。艇上的传感器主要是“托普拉伊特”光学系统和导航雷达，其中的光电系统是多传感器光电载荷系统，能够在白天和夜晚以及各种恶劣的气候条件下完成手动和自动目标指示。“保护者”USV 配备了“微型台风”武器系统，该系统能够通过拉斐尔公司的“台风”遥控得到稳定，能够使用 40mm 自动榴弹发射器或者 12.7mm 机枪等武器。以色列埃尔比特公司研发设计出了“银色马林鱼”(Silver Marlin)无人艇，如图 1.3(b)所示。该艇是继“Protector”号无人艇之后研发的又一款多功能无人水面艇。它既能够通过无线电遥控操作
【参考文献】：
期刊论文
[1]水面无人艇发展与应用[J]. 李家良. 火力与指挥控制. 2012(06)
[2]欠驱动自治水面船的全局K-指数镇定控制方法[J]. 廖煜雷,庞永杰,张铁栋. 哈尔滨工程大学学报. 2011(04)
[3]未来海战的杀手锏——新概念武器之无人水面艇[J]. 海天. 舰载武器. 2006(03)
[4]致命幽灵 美法联合发展水面无人艇项目[J]. 邱健. 国际展望. 2005(02)
[5]完美无人家族之无人水面艇[J]. 曹临. 兵器知识. 2004(06)
[6]美国海军高速无人船将浮出水面[J]. 肖占中. 舰载武器. 2003(02)
博士论文
[1]欠驱动水面船舶的全局镇定控制方法研究[D]. 于瑞亭.哈尔滨工程大学 2012
[2]欠驱动水面船舶非线性反馈控制研究[D]. 卜仁祥.大连海事大学 2008
[3]水面船舶的非线性控制研究[D]. 程金.中国科学院研究生院（自动化研究所） 2007
硕士论文
[1]自主式水下航行器的建模与自适应滑模控制[D]. 高剑.西北工业大学 2004
本文编号：3601757
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Spartan号水面无人艇(2)赛威船舶公司
图 1.2 “食人鱼”号无人艇有先进的无人艇技术，其主要研究单位有：以色列以色列埃尔比特公司等。列拉斐尔公司主持研制了著名的“保护者”(ProtectSV 是以色列发展较早的无人艇项目，目前发展已经，并且装有多样化的武器系统和现代化的传感器系始在海军服役。此 USV 能够达到 50 节的航速，最大为 1000 千克。艇上的传感器主要是“托普拉伊特系统是多传感器光电载荷系统，能够在白天和夜晚和自动目标指示。“保护者”USV 配备了“微型台尔公司的“台风”遥控得到稳定，能够使用 40mm 武器。比特公司研发设计出了“银色马林鱼”(Silver Marlin)无“Protector”号无人艇之后研发的又一款多功能无人
如图1.3(a)所示。该 USV 是以色列发展较早的无人艇项目，目前发展已经非常的成熟，其具有出色的隐身性能，并且装有多样化的武器系统和现代化的传感器系统。2006 年，“保护者”号 USV 开始在海军服役。此 USV 能够达到 50 节的航速，最大航程是 400 海里，最大作战有效载荷为 1000 千克。艇上的传感器主要是“托普拉伊特”光学系统和导航雷达，其中的光电系统是多传感器光电载荷系统，能够在白天和夜晚以及各种恶劣的气候条件下完成手动和自动目标指示。“保护者”USV 配备了“微型台风”武器系统，该系统能够通过拉斐尔公司的“台风”遥控得到稳定，能够使用 40mm 自动榴弹发射器或者 12.7mm 机枪等武器。以色列埃尔比特公司研发设计出了“银色马林鱼”(Silver Marlin)无人艇，如图 1.3(b)所示。该艇是继“Protector”号无人艇之后研发的又一款多功能无人水面艇。它既能够通过无线电遥控操作
【参考文献】：
期刊论文
[1]水面无人艇发展与应用[J]. 李家良. 火力与指挥控制. 2012(06)
[2]欠驱动自治水面船的全局K-指数镇定控制方法[J]. 廖煜雷,庞永杰,张铁栋. 哈尔滨工程大学学报. 2011(04)
[3]未来海战的杀手锏——新概念武器之无人水面艇[J]. 海天. 舰载武器. 2006(03)
[4]致命幽灵 美法联合发展水面无人艇项目[J]. 邱健. 国际展望. 2005(02)
[5]完美无人家族之无人水面艇[J]. 曹临. 兵器知识. 2004(06)
[6]美国海军高速无人船将浮出水面[J]. 肖占中. 舰载武器. 2003(02)
博士论文
[1]欠驱动水面船舶的全局镇定控制方法研究[D]. 于瑞亭.哈尔滨工程大学 2012
[2]欠驱动水面船舶非线性反馈控制研究[D]. 卜仁祥.大连海事大学 2008
[3]水面船舶的非线性控制研究[D]. 程金.中国科学院研究生院（自动化研究所） 2007
硕士论文
[1]自主式水下航行器的建模与自适应滑模控制[D]. 高剑.西北工业大学 2004
本文编号：3601757
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3601757.html
