隨著無(wú)人船技術(shù)的快速發(fā)展,單船運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)日趨成熟完善,并在軍事和民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而,僅依靠單船的性能難以滿(mǎn)足廣闊水域的作業(yè)需求,多水面無(wú)人船的協(xié)同編隊(duì)控制能夠有效彌補(bǔ)單船作業(yè)的短板,從而提高執(zhí)行復(fù)雜水域任務(wù)的能力,因此關(guān)于多無(wú)人船的編隊(duì)控制研究具有巨大的研究?jī)r(jià)值和理論意義。本文針對(duì)無(wú)人船領(lǐng)航-跟隨編隊(duì)系統(tǒng),采用協(xié)同軌跡跟蹤控制方法,引入固定時(shí)間控制算法,提高無(wú)人船編隊(duì)系統(tǒng)的跟蹤控制收斂性能;考慮具有未知環(huán)境擾動(dòng)和未建模動(dòng)態(tài)的無(wú)人船編隊(duì)系統(tǒng)跟蹤控制問(wèn)題,通過(guò)設(shè)計(jì)有限時(shí)間精準(zhǔn)擾動(dòng)觀測(cè)器,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的未知信息辨識(shí)與補(bǔ)償,確保無(wú)人船領(lǐng)航-跟隨編隊(duì)的快速精準(zhǔn)跟蹤控制。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,針對(duì)多無(wú)人船領(lǐng)航-跟隨編隊(duì)系統(tǒng)的跟蹤控制問(wèn)題,提出基于反步技術(shù)的固定時(shí)間控制策略。該策略能夠在固定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的編隊(duì)跟蹤控制,具有良好的收斂性能,并且該固定時(shí)間的設(shè)定值能夠不依賴(lài)無(wú)人船的初始狀態(tài)得到。通過(guò)Lyapunov穩(wěn)定性理論嚴(yán)格證明了設(shè)計(jì)算法的穩(wěn)定性,仿真結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了控制策略的有效性。其次,針對(duì)環(huán)境未知擾動(dòng)下領(lǐng)航-跟隨無(wú)人船編隊(duì)系統(tǒng)的跟蹤控制問(wèn)題,結(jié)合積分滑模技術(shù),提出基于有限時(shí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．２多無(wú)人船編隊(duì)跟蹤控制軌跡??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ＵＳＶｓ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｃｏｎｔｒｏｌ??

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圖３．３各無(wú)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(wú)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(lǐng)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(hào)：3956261