基于非对称模型的欠驱动USV路径跟踪控制

发布时间：2017-10-02 00:08

  本文关键词：基于非对称模型的欠驱动USV路径跟踪控制

  更多相关文章： 水面无人艇 非对称模型 欠驱动控制 路径跟踪 反步法 视线法

【摘要】：针对水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)的非对称和欠驱动特性,提出了一种非对称模型下的改进视线法导向路径跟踪控制方法。首先通过对系统进行全局微分同胚变换,解决了由非对称性带来的系统系数矩阵非对角线元素存在非零项的问题;其次基于目标路径参考点建立坐标系,在视线法中引入跟踪误差函数,使视线法导向角跟随曲线路径自适应调整;然后针对系统的欠驱动特性,以目标路径切线方向速度作为虚拟控制输入,基于反步法和拉塞尔不变原理以及李亚普诺夫稳定性理论,设计了无人艇全局渐近稳定的路径跟踪控制器;最后通过仿真试验验证了所提出方法和所设计控制器的有效性和可靠性。
【作者单位】： 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室;哈尔滨工程大学船舶工程学院;
【关键词】： 水面无人艇 非对称模型 欠驱动控制 路径跟踪 反步法 视线法
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA090204,2014AA09A509)资助课题 国家自然科学基金资助项目(51409054,51409059,51409061)
【分类号】：U664.82
【正文快照】： 0引言欠驱动水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)的控制系统是一种典型的非完整系统,由于系统中存在不可积分的二阶非完整约束,因而使用常规线性方法实现其路径跟踪控制存在一定的限制[1];针对这一问题,目前已有不少学者进行了相关研究,Oh和Sun[2]基于二次规划,将视线法

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 严浙平;张彦超;高鹏;徐健;;水下无人航行器水平面路径跟踪控制方法研究[J];计算机测量与控制;2011年12期

2 高剑;刘富樯;赵江;严卫生;;欠驱动自主水面船的非线性路径跟踪控制[J];机器人;2012年03期

3 边信黔;牟春晖;严浙平;;多UUV沿多条给定路径运动的协调编队控制[J];哈尔滨工业大学学报;2013年01期

4 汪洋;郭晨;;建模参数不确定的欠驱动船舶路径跟踪控制[J];计算机工程与应用;2009年33期

5 王晓飞;张葆华;褚德英;张靖伦;;基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制器设计[J];船海工程;2012年01期

6 边信黔;牟春晖;张勋;严浙平;;基于路径跟踪的欠驱动UUV编队协调控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年04期

7 王晓飞;邹早建;李铁山;罗伟林;;带有干扰观测器的欠驱动船舶路径跟踪非线性模型预测控制(英文)[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年05期

8 肖宁;徐德民;严卫生;高剑;;控制约束下的多AUV编队路径跟踪[J];计算机仿真;2010年11期

9 严浙平;高鹏;牟春晖;赵玉飞;;欠驱动UUV的空间直线路径跟踪控制[J];传感器与微系统;2011年11期

10 马岭;崔维成;;NTSM控制的AUV路径跟踪控制研究[J];中国造船;2006年04期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 高剑;严卫生;赵宁宁;徐德民;;UUV的全局路径跟踪控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 牟春晖;面向空间曲线路径跟踪的多UUV协调编队控制[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 王晓飞;基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制研究[D];上海交通大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 邵峰;双体双推进无人船路径跟踪控制研究[D];青岛大学;2015年

2 杨迪;欠驱动水面船舶路径跟踪的非线性自适应控制[D];大连海事大学;2013年

，

本文编号：956415