基于反步法的MSV轨迹跟踪与编队控制研究

发布时间：2024-03-17 16:45

　　当今时代,在经济全球化的趋势下,海上交通已经越来越引起人们的重视,世界各国都加大了对海洋装备的研究力度,力求在军事,航运和科学探索上掌握主动权。海洋水面船舶(Marine Surface Vessels,MSV)是重要的海上交通运载工具,其研究具有很高的应用价值。本文介绍了关于MSV的一系列控制问题的研究背景,针对MSV轨迹跟踪和编队控制的相关问题进行研究,主要内容如下:1.输入约束和滤波补偿下MSV轨迹跟踪动态面控制:应用动态面控制技术实现MSV的轨迹跟踪控制。进一步考虑到传统动态面控制方法由于引入一阶滤波器导致滤波误差影响系统的控制性能,设计滤波误差补偿信号避免滤波误差对系统的影响。并且考虑到在实际航行中,MSV的执行器受到自身物理属性等因素的限制,系统的控制输入是有界的。应用径向基神经网络函数(Radial Basis Function Neural Network,RBFNN)与动态面相结合的控制方法实现了在执行器饱和约束条件下的MSV轨迹跟踪控制。2.基于有限时间干扰观测器的MSV轨迹跟踪滤波反步法控制:针对MSV在航行中由于受到外界环境扰动,从而影响系统控制性能的问题,提出...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１海上船舶编队航行??Ｆｉｇ．?１．１?ＭＳＶｓ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｓａｉｌｉｎｇ??领航跟随法是指整个编队中有一个领导者，其他智能体作为跟随者与领导者保持一??

不足，感知信息能力有限，鲁棒性差等因素使得ＭＳＶ不能够独立在大范围区域内活动??作业。ＭＳＶ编队控制是指通过通信拓扑使每个独立ＭＳＶ形成期望队形，相比较单只??ＭＳＶ独立作业，多船编队具有更好的容错能力，更高的作业效率，并且多船只协同作业??任务时无需每艘船都配备传感器设备，节省....

图２．?２三自由度ＭＳＶ运动描述图??Ｆｉｇ．?２．２?３－ＤＯＦ?ＭＳＶ?ｍｏｔｉｏｎ?ｉｎ?ｐｌａｎｅ??

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图３．３?ＭＳＶ控制器的输出曲线图??Ｆｉｇ．?３．３?Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ?ｏｕｔｐｕｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＳＶ??－１８－??

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图３．?４?ＭＳＶ实际位置与期望位置的误差曲线图??Ｆｉｇ．?３．４?Ｔｈｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｅｒｒｏｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＳＶ?ｗｉｔｈ?ｄｅｓｉｒｅｄ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ??

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本文编号：3931332