基于積分LOS的多無(wú)人艇協(xié)同路徑跟蹤.pdf

1、水面無(wú)人艇( Unmanned Surface Vehicles）作為人類探索和開(kāi)發(fā)海洋的有效工具有著無(wú)人化，智能化等特點(diǎn)，能夠替代人類完成危險(xiǎn)性更高更復(fù)雜的任務(wù)，所以無(wú)人艇逐漸被民用和軍事領(lǐng)域所應(yīng)用。近年來(lái)，隨著海洋科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人艇的工作方式已經(jīng)由原來(lái)的單一作業(yè)方式發(fā)展為協(xié)同控制作業(yè)方式。多個(gè)無(wú)人艇協(xié)同合作可以完成單一個(gè)體無(wú)法完成的任務(wù)。因此，研究多個(gè)無(wú)人艇的協(xié)同路徑跟蹤控制問(wèn)題具有重要的實(shí)際意義。
　　本文以欠驅(qū)動(dòng)無(wú)人艇

2、作為研究對(duì)象，結(jié)合非線性系統(tǒng)理論、圖論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等理論工具。考慮到系統(tǒng)中存在的不確定性、控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、狀態(tài)變量不可測(cè)、系統(tǒng)外部存在擾動(dòng)等問(wèn)題，本文的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　第一，針對(duì)無(wú)人艇在洋流下的直線和曲線路徑跟蹤控制問(wèn)題，采用了積分LOS導(dǎo)航律，設(shè)計(jì)了直線和曲線路徑跟蹤跟蹤控制器。Lyapunov穩(wěn)定性分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)是半全局一致最終有界的。仿真結(jié)果表明了所給出控制算法的有效性。
　　第二，假定無(wú)人

3、艇控制器的參數(shù)是已知的情況下，針對(duì)多無(wú)人艇在行駛過(guò)程中的協(xié)同路徑跟蹤問(wèn)題，采用了圖論法結(jié)合多智能體協(xié)同一致性算法。同時(shí)基于LOS導(dǎo)航律，通過(guò)自適應(yīng)算法對(duì)控制系統(tǒng)中的未知導(dǎo)數(shù)進(jìn)行估計(jì)，形成一種無(wú)人艇協(xié)同控制策略。仿真結(jié)果表明了所給出控制算法的有效性。
　　第三，針對(duì)無(wú)人艇控制器中參數(shù)未知的情況，利用積分LOS算法中可有效抵消洋流干擾的特點(diǎn)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)欠驅(qū)動(dòng)無(wú)人艇的未知參數(shù)進(jìn)行在線逼近。Lyapunov穩(wěn)定性分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)是半