無(wú)人水面艇直線路徑跟蹤控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)人水面艇作為一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境、維護(hù)海洋權(quán)益和現(xiàn)代化軍事作戰(zhàn)的裝備，具有廣泛的應(yīng)用前景，已成為了國(guó)內(nèi)外智能化海洋裝備的研究熱點(diǎn)之一。在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境中，能夠自主的精確和快速跟蹤期望的航跡路徑是保證無(wú)人水面艇的安全航行和順利完成指定任務(wù)的前提和基礎(chǔ)，也是無(wú)人水面艇智能控制技術(shù)中自主運(yùn)動(dòng)控制研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。因此，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人水面艇航跡的精確和快速的跟蹤控制，本文將大連海事大學(xué)“藍(lán)倍”號(hào)無(wú)人水面艇作為研究對(duì)象，針對(duì)其直線路徑跟蹤問(wèn)題分

2、別進(jìn)行了直接航跡跟蹤控制的仿真研究和間接航跡跟蹤控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工作，主要內(nèi)容分為以下幾部分:
　　首先，建立了無(wú)人艇的線性數(shù)學(xué)模型與非線性數(shù)學(xué)模型，根據(jù)實(shí)船操縱運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)PID航向控制器，給出了模糊整定規(guī)則和控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了控制的參數(shù)在線自整定，并在風(fēng)、浪、流等干擾的情況下進(jìn)行了航向跟蹤控制的仿真。仿真結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID航向跟蹤控制器具有良好的自適應(yīng)性能。
　

3、　其次，在對(duì)間接航跡跟蹤控制方法的研究中，將Line-Of-Sight(LOS)制導(dǎo)算法與模糊自適應(yīng)PID航向跟蹤控制相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種基于LOS制導(dǎo)算法的無(wú)人水面艇直線路徑跟蹤控制器，仿真結(jié)果表明了該方法的有效性和可行性，可以應(yīng)用于“藍(lán)信”號(hào)無(wú)人水面艇的直線路徑跟蹤控制器的設(shè)計(jì);在對(duì)直接航跡跟蹤控制方法的研究中，利用反步法(Backstepping)，在考慮了無(wú)人水面艇舵機(jī)特性情況下，設(shè)計(jì)了一種包含舵機(jī)模型的無(wú)人水面艇直接航跡跟蹤控制