本文關(guān)鍵詞：水面無人艇的復(fù)合自適應(yīng)控制研究

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【摘要】：隨著海洋工程和信息技術(shù)的發(fā)展,水面無人艇在海上偵察監(jiān)視、反水雷戰(zhàn)、水面反艦、海上救援及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用潛能日益顯現(xiàn),水面艇軌跡跟蹤控制也得到了越來越多的重視。當(dāng)水面無人艇航行于水面時(shí),速度、重心等動(dòng)態(tài)性能的變化以及風(fēng)、浪、流的外界干擾增加了水面艇模型的不確定性,進(jìn)而影響了控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。因此,本文基于水面艇帶有不確定項(xiàng)的歐拉-拉格朗日系統(tǒng)模型,建立自適應(yīng)軌跡跟蹤控制以提高水面艇閉環(huán)控制系統(tǒng)關(guān)于不確定性的魯棒性,具有重要的價(jià)值�，F(xiàn)有相關(guān)成果主要基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、擾動(dòng)觀測(cè)器等方法建立了水面艇的自適應(yīng)控制。但是,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的自適應(yīng)率主要基于跟蹤誤差調(diào)節(jié),而擾動(dòng)觀測(cè)器的自適應(yīng)率只是基于建模誤差調(diào)節(jié),影響了閉環(huán)控制系統(tǒng)的跟蹤精度和速度。為了提高水面艇跟蹤期望軌跡的精度和速度,本文基于水面艇的拉格朗日模型,建設(shè)性地提出了三種利用跟蹤誤差和建模誤差來共同調(diào)節(jié)自適應(yīng)率的復(fù)合自適應(yīng)控制:(1)基于復(fù)合自適應(yīng)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器的水面艇軌跡跟蹤控制;(2)基于復(fù)合自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器的水面艇軌跡跟蹤控制;(3)復(fù)合自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軌跡跟蹤控制。其中,在前兩種控制器中,分別建立復(fù)合自適應(yīng)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器、復(fù)合擾動(dòng)觀測(cè)器來估計(jì)并補(bǔ)償模型中導(dǎo)數(shù)有界的時(shí)變擾動(dòng);在第三種復(fù)合自適應(yīng)控制中,建立復(fù)合自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)并補(bǔ)償包括向心力/哥氏力項(xiàng)、阻尼力項(xiàng)和慢變擾動(dòng)在內(nèi)的非線性不確定項(xiàng)。通過理論分析和仿真結(jié)果,說明了本文所設(shè)計(jì)控制算法的可行性和有效性。與傳統(tǒng)的水面艇自適應(yīng)控制相比,本文提出的復(fù)合自適應(yīng)控制可有效提高軌跡跟蹤的精度和速度,具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合自適應(yīng)控制 魯棒控制 擾動(dòng)觀測(cè)器 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 水面無人艇
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U674.77
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景與意義9-11
• 1.2 水面無人艇魯棒控制的研究現(xiàn)狀及分析11-13
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 水面無人艇的動(dòng)力學(xué)模型15-20
• 2.1 引言15
• 2.2 水面無人艇的 3DOF低頻歐拉-拉格朗日動(dòng)力學(xué)模型15-18
• 2.3 水面無人艇的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 基于復(fù)合自適應(yīng)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器的水面無人艇軌跡跟蹤控制20-32
• 3.1 引言20-21
• 3.2 基于傳統(tǒng)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器的軌跡跟蹤控制21-22
• 3.3 基于復(fù)合自適應(yīng)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器的自抗擾動(dòng)控制器22-25
• 3.4 仿真分析25-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 基于復(fù)合自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器的水面無人艇軌跡跟蹤控制32-45
• 4.1 引言32
• 4.2 基于傳統(tǒng)擾動(dòng)觀測(cè)器的水面無人艇軌跡跟蹤控制32-36
• 4.3 基于復(fù)合自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器的軌跡跟蹤控制36-38
• 4.4 仿真分析38-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章 水面無人艇的復(fù)合自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟蹤控制45-59
• 5.1 引言45-46
• 5.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡述46-47
• 5.3 基于復(fù)合自適應(yīng)控制器的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)型算法47-54
• 5.3.1 水面無人艇低頻系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)化47-49
• 5.3.2 控制策略設(shè)計(jì)49-50
• 5.3.3 非線性估計(jì)與估計(jì)誤差50-51
• 5.3.4 關(guān)于復(fù)合自適應(yīng)律的學(xué)習(xí)策略51-53
• 5.3.5 設(shè)計(jì)問題的探討53-54
• 5.4 仿真分析54-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 總結(jié)59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士期間取得成果67
• 碩士期間參與的項(xiàng)目67

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1 王景,王昊瀛,劉良棟,梁斌;一類空間機(jī)械臂的復(fù)合自適應(yīng)控制[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2000年03期

2 ;[J];;年期

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1 衛(wèi)毓驪;水面無人艇的復(fù)合自適應(yīng)控制研究[D];江蘇大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1111040