隨著無人船技術的快速發(fā)展,單船運動控制系統(tǒng)日趨成熟完善,并在軍事和民用領域得到廣泛的應用。然而,僅依靠單船的性能難以滿足廣闊水域的作業(yè)需求,多水面無人船的協(xié)同編隊控制能夠有效彌補單船作業(yè)的短板,從而提高執(zhí)行復雜水域任務的能力,因此關于多無人船的編隊控制研究具有巨大的研究價值和理論意義。本文針對無人船領航-跟隨編隊系統(tǒng),采用協(xié)同軌跡跟蹤控制方法,引入固定時間控制算法,提高無人船編隊系統(tǒng)的跟蹤控制收斂性能;考慮具有未知環(huán)境擾動和未建模動態(tài)的無人船編隊系統(tǒng)跟蹤控制問題,通過設計有限時間精準擾動觀測器,實現(xiàn)復雜環(huán)境下的未知信息辨識與補償,確保無人船領航-跟隨編隊的快速精準跟蹤控制。具體研究內(nèi)容如下:首先,針對多無人船領航-跟隨編隊系統(tǒng)的跟蹤控制問題,提出基于反步技術的固定時間控制策略。該策略能夠在固定時間內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的編隊跟蹤控制,具有良好的收斂性能,并且該固定時間的設定值能夠不依賴無人船的初始狀態(tài)得到。通過Lyapunov穩(wěn)定性理論嚴格證明了設計算法的穩(wěn)定性,仿真結(jié)果也進一步驗證了控制策略的有效性。其次,針對環(huán)境未知擾動下領航-跟隨無人船編隊系統(tǒng)的跟蹤控制問題,結(jié)合積分滑模技術,提出基于有限時...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．２多無人船編隊跟蹤控制軌跡??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ＵＳＶｓ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｃｏｎｔｒｏｌ??

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圖３．３各無人船位置跟蹤曲線??Ｆｉｇ．?３．３?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ＵＳＶ??

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圖３．５各無人船位置跟蹤誤差曲線??Ｆｉｇ．?３．５?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｅｒｒｏｒｓ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ＵＳＶ??－２０?－??

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圖３．７領航船的控制輸入曲線??Ｆｉｇ．?３．７?Ｃｏｎｔｒｏｌ?ｉｎｐｕｔｓ?ｏｆ?ｌｅａｄｅｒ?ＵＳＶ??－２１?－??

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本文編號：3956261