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公开(公告)号:CN111752280B
公开(公告)日:2023-06-13
申请号:CN202010664276.5
申请日:2020-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间不确定观测器的多无人船编队固定时间控制方法,包括:基于未知扰动和未建模动态,构建无人船编队系统中的领航船、跟随船数学模型以及编队模型;将外界未知扰动项和未知水动力系数项视为集总不确定项,设计有限时间不确定观测器,对包含所述集总不确定项的无人船编队系统进行精准而快速的观测和补偿;将固定时间控制思想融入至非奇异终端滑模技术,设计具有完全固定时间稳定特性的非奇异终端滑模;基于所述有限时间不确定观测器和所述非奇异终端滑模,设计固定时间无人船编队控制策略。本发明的技术方案确保了编队跟踪控制系统的收敛速度和收敛精度,并克服了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号:CN110879599B
公开(公告)日:2022-05-31
申请号:CN201911276389.1
申请日:2019-12-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制方法,属于多无人船协同控制领域,建立领航无人船和跟随无人船的动力学和运动学模型,以及建立领航无人船子系统的期望轨迹模型,结合积分滑模面,设计领航无人船子系统的固定时间跟踪控制器以实现领航无人船轨迹控制;采用反步法设计跟随无人船子系统的虚拟速度,来确定领航无人船和跟随无人船之间的位置误差,并通过设计跟随无人船的跟踪控制器调整领航无人船和跟随无人船之间的跟踪误差;采用有限时间扰动观测器,并结合固定时间控制律提出在复杂环境下的基于有限时间观测器的固定时间编队控制策略,实现领航无人船和跟随无人船之间的精确编队控制,并计算出最大收敛时间,该方法提出有限时间扰动观测器思想,它能够对外界扰动实现快速、有效的辨识,从而提高了无人船编队系统的鲁棒性。
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公开(公告)号:CN113110430A
公开(公告)日:2021-07-13
申请号:CN202110362532.X
申请日:2021-04-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种无人船无模型固定时间精准轨迹跟踪控制方法,包括:构建带有输入饱和以及复杂扰动的USV模型;基于构建的所述USV模型,设计固定时间集总观测器;基于设计的所述固定时间集总观测器,设计自适应辅助系统;基于设计的所述自适应辅助系统,设计快速非奇异终端滑模;基于设计的所述固定时间集总观测器、自适应辅助系统以及快速非奇异终端滑模,设计无模型固定时间精确跟踪控制策略。本发明的技术方案可以保证同时遭遇输入饱和、复杂环境扰动以及模型动态完全未知的无人船在一个期望时间内精准地跟踪上期望轨迹,获得更快的收敛速度与跟踪精度,解决了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号:CN113110430B
公开(公告)日:2024-01-30
申请号:CN202110362532.X
申请日:2021-04-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种无人船无模型固定时间精准轨迹跟踪控制方法,包括:构建带有输入饱和以及复杂扰动的USV模型;基于构建的所述USV模型,设计固定时间集总观测器;基于设计的所述固定时间集总观测器,设计自适应辅助系统;基于设计的所述自适应辅助系统,设计快速非奇异终端滑模;基于设计的所述固定时间集总观测器、自适应辅助系统以及快速非奇异终端滑模,设计无模型固定时间精确跟踪控制策略。本发明的技术方案可以保证同时遭遇输入饱和、复杂环境扰动以及模型动态完全未知的无人船在一个期望时间内精准地跟踪上期望轨迹,获得更快的收敛速度与跟踪精度,解决了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号:CN110879599A
公开(公告)日:2020-03-13
申请号:CN201911276389.1
申请日:2019-12-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制方法,属于多无人船协同控制领域,建立领航无人船和跟随无人船的动力学和运动学模型,以及建立领航无人船子系统的期望轨迹模型,结合积分滑模面,设计领航无人船子系统的固定时间跟踪控制器以实现领航无人船轨迹控制;采用反步法设计跟随无人船子系统的虚拟速度,来确定领航无人船和跟随无人船之间的位置误差,并通过设计跟随无人船的跟踪控制器调整领航无人船和跟随无人船之间的跟踪误差;采用有限时间扰动观测器,并结合固定时间控制律提出在复杂环境下的基于有限时间观测器的固定时间编队控制策略,实现领航无人船和跟随无人船之间的精确编队控制,并计算出最大收敛时间,该方法提出有限时间扰动观测器思想,它能够对外界扰动实现快速、有效的辨识,从而提高了无人船编队系统的鲁棒性。
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公开(公告)号:CN111752280A
公开(公告)日:2020-10-09
申请号:CN202010664276.5
申请日:2020-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间不确定观测器的多无人船编队固定时间控制方法,包括:基于未知扰动和未建模动态,构建无人船编队系统中的领航船、跟随船数学模型以及编队模型;将外界未知扰动项和未知水动力系数项视为集总不确定项,设计有限时间不确定观测器,对包含所述集总不确定项的无人船编队系统进行精准而快速的观测和补偿;将固定时间控制思想融入至非奇异终端滑模技术,设计具有完全固定时间稳定特性的非奇异终端滑模;基于所述有限时间不确定观测器和所述非奇异终端滑模,设计固定时间无人船编队控制策略。本发明的技术方案确保了编队跟踪控制系统的收敛速度和收敛精度,并克服了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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