随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法

    公开(公告)号:CN115220456B

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202210911006.9

    申请日:2022-07-29

    Abstract: 本发明随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法,包括以下步骤:建立带有随机噪声无人船的动力学模型;基于波浪的建模思想,模拟非白噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况;采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器;在随机微分方程的理论框架下,证明了无人船路径跟踪系统是依概率噪声到状态稳定的,无人船路径跟踪系统的状态是依概率渐进增益。对有限时间后推控制器进行仿真验证,证实了设计的输入饱和限制下无人船路径跟踪系统有限时间后推控制器的有效性。基于上述理由本发明可在无人船运动控制领域广泛推广。

    一种基于广义模糊双曲模型控制存在复杂噪声的船舶航向系统的方法

    公开(公告)号:CN113625727A

    公开(公告)日:2021-11-09

    申请号:CN202111077258.8

    申请日:2021-09-13

    Abstract: 本发明提供一种基于广义模糊双曲模型控制存在复杂噪声的船舶航向系统的方法,包括:结合船舶航向系统运动特性与外界随机干扰,建立存在复杂噪声的船舶航向系统运动模型;将船舶实际艏向角度与期望艏向角的差值作为输入,利用广义模糊双曲模型对所述舶航向系统运动模型中的非线性函数进行逼近,得到带有复杂噪声的智能模糊船舶航向控制模型;对船舶舵角输入限制进行补偿;设计用于容纳噪声的非线性船舶航向控制器。本发明方法能够有效对船舶海上航向进行安全,精准控制。

    一种基于广义噪声船舶靠离泊后推控制器设计方法

    公开(公告)号:CN113139301B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202110548231.6

    申请日:2021-05-19

    Abstract: 本发明提供一种基于广义噪声船舶靠离泊后推控制器设计方法,包括:引入广义噪声,构建船舶靠离泊系统的数学模型;考虑靠离泊过程中复杂波浪对船舶靠泊运动的影响,构造符合真实海浪情况的有色噪声,模拟有色噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况;引用随机微分方程框架中的假定与引理,证明船舶靠离泊系统是否稳定;采用后推法推出船舶靠离泊控制系统的控制器,对船舶靠离泊系统进行控制。本发明在船舶做靠离泊运动中,采用广义噪声刻画船舶靠离泊的不确定性,证明广义噪声在模拟真实海浪状况对船舶运动控制的影响强于白噪声;基于随机微分方程描述船舶靠离泊系统的数学模型,证明控制器系统由噪声到状态稳定,靠离泊模型具有概率渐进增益。

    一种基于广义噪声船舶靠离泊后推控制器设计方法

    公开(公告)号:CN113139301A

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202110548231.6

    申请日:2021-05-19

    Abstract: 本发明提供一种基于广义噪声船舶靠离泊后推控制器设计方法,包括:引入广义噪声,构建船舶靠离泊系统的数学模型;考虑靠离泊过程中复杂波浪对船舶靠泊运动的影响,构造符合真实海浪情况的有色噪声,模拟有色噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况;引用随机微分方程框架中的假定与引理,证明船舶靠离泊系统是否稳定;采用后推法推出船舶靠离泊控制系统的控制器,对船舶靠离泊系统进行控制。本发明在船舶做靠离泊运动中,采用广义噪声刻画船舶靠离泊的不确定性,证明广义噪声在模拟真实海浪状况对船舶运动控制的影响强于白噪声;基于随机微分方程描述船舶靠离泊系统的数学模型,证明控制器系统由噪声到状态稳定,靠离泊模型具有概率渐进增益。

    随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法

    公开(公告)号:CN115220456A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210911006.9

    申请日:2022-07-29

    Abstract: 本发明随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法,包括以下步骤:建立带有随机噪声无人船的动力学模型;基于波浪的建模思想,模拟非白噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况;采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器;在随机微分方程的理论框架下,证明了无人船路径跟踪系统是依概率噪声到状态稳定的,无人船路径跟踪系统的状态是依概率渐进增益。对有限时间后推控制器进行仿真验证,证实了设计的输入饱和限制下无人船路径跟踪系统有限时间后推控制器的有效性。基于上述理由本发明可在无人船运动控制领域广泛推广。

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