基于吊舱推进的无人艇自适应运动控制研究

发布时间：2022-02-14 17:56

　　随着传感器技术和人工智能的发展,无人艇已逐渐从实验室内的仿真模拟进入到实船验证和军民融合的工程应用中。无人艇的相关研究主要集中在船体设计、自主导航、制导和控制等方面。无人艇的操纵性会因为任务配载、船速和外界环境干扰等因素的影响而发生改变,所以无人艇的运动控制算法应具有一定的自适应调节能力。同时,控制系统的性能会影响无人艇运动控制算法的执行和相关实船实验的开展。吊舱推进型无人艇因具有较好的机动性而受到相关行业的关注。因此本文以吊舱推进的iNav-Ⅱ型无人艇为研究对象,从控制系统设计和自适应控制算法设计两方面开展研究。（1）设计了iNav-Ⅱ型无人艇的控制系统首先设计并实现了基于嵌入式微控制器和以太网的无人艇分布式控制系统。然后利用跨平台开发环境Qt,并结合Eigen、Leaflet和OpenCV等开源库设计和开发了岸基地面站软件。通过陆上数据传输测试和无人艇操纵性实船实验验证了无人艇控制系统的有效性和可靠性。（2）设计了艏向控制器和艏摇角速度控制器首先利用带遗忘因子的递推最小二乘法对无人艇的状态空间型船舶线性数学模型进行参数在线辨识,实现了对无人艇操纵响应模型参数的在线估计。然后利用内模... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1日本大阪大学WAMV[6]

图1-2日本北海道大学[7]

韩国首尔国立大学[8]

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Qt的无人机地面站软件系统的设计[J]. 李帅,范项媛.  雷达科学与技术. 2017(04)
[2]基于Dubins路径的无人艇运动规划算法[J]. 刘乐柱,肖长诗,文元桥.  计算机应用. 2017(07)
[3]基于自适应专家S面算法的微小型USV控制系统设计[J]. 董早鹏,万磊,宋利飞,茅云生.  中国造船. 2017(02)
[4]单喷泵水面无人艇综合运动控制系统设计与实验研究[J]. 陈超,阚亚雄.  中国造船. 2016(04)
[5]基于STM32的无人艇自主导航控制系统的设计[J]. 张玉婷,陈褒丹,任佳,Vladimir Shikhin.  海南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]无人水面艇模型辨识及其航向非线性控制的研究[J]. 江立军,慕东东,范云生,王国峰,赵永生.  计算机测量与控制. 2016(07)
[7]无人水面艇自主控制系统设计与试验研究[J]. 曾凡明,曹诗杰.  中国造船. 2016(02)
[8]基于混合式体系结构的无人船控制系统设计[J]. 谢朔,柳晨光,初秀民,吴青.  船海工程. 2016(03)
[9]基于失配模型的内模控制器的设计[J]. 郑恩让,阮士涛,王黎.  控制工程. 2016(04)
[10]基于总线的多任务无人水面艇分布式控制平台设计[J]. 黄珍,李俊杰,徐小强,项焱华,李凯.  船舶工程. 2016(03)

博士论文
[1]无人艇操纵性与智能控制技术研究[D]. 吴恭兴.哈尔滨工程大学 2011
[2]支持向量机逆系统方法及其应用研究[D]. 宋夫华.浙江大学 2006

硕士论文
[1]基于人工势场法的USV自主避障导航控制系统的研究[D]. 张玉婷.海南大学 2017
[2]无人艇直线路径跟踪控制的研究与实现[D]. 王舜.大连海事大学 2017
[3]基于北斗导航系统和RFID的货物跟踪技术研究[D]. 傅欢欢.北京交通大学 2016
[4]无人艇控制系统设计[D]. 徐建华.江苏科技大学 2016
[5]基于数据挖掘的水面无人艇建模及航向控制研究[D]. 邓强.大连海事大学 2014
[6]无人水面船运动控制体系结构及航迹跟踪控制方法研究[D]. 张操.哈尔滨工程大学 2014
[7]无人艇体系结构及运动控制系统的研究[D]. 王宗维.江苏科技大学 2013



本文编号：3625010