本文關(guān)鍵詞：無(wú)人水面艇模糊魯棒自適應(yīng)航跡跟蹤控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)人水面艇是一種在海上能夠?qū)崿F(xiàn)自主航行的智能平臺(tái),具有體積小、隱蔽性好、靈敏度高、無(wú)人員傷亡危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn),且能高效地完成較為復(fù)雜的海上作戰(zhàn)任務(wù),因此受到了世界各國(guó)的高度重視。航跡跟蹤控制作為實(shí)現(xiàn)無(wú)人水面艇自主航行的基礎(chǔ),是目前無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)重要研究方向。無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)典型的具有非線性以及模型不確定性的復(fù)雜系統(tǒng),并且在海上航行時(shí)易受到環(huán)境干擾的影響,使得無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制成為一個(gè)極具挑戰(zhàn)的控制問(wèn)題。伴隨著控制理論的逐步發(fā)展,人們對(duì)于控制精度要求的逐漸提高,采用基于模型的自適應(yīng)控制已經(jīng)難以滿(mǎn)足控制需求,因此本文提出一種不依賴(lài)于系統(tǒng)模型的水面無(wú)人艇模糊魯棒自適應(yīng)航跡跟蹤控制方法。首先,針對(duì)在擾動(dòng)作用下的無(wú)人艇航跡跟蹤控制問(wèn)題,考慮具有科氏向心矩陣和非線性阻尼項(xiàng)的無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)模型,利用系統(tǒng)跟蹤誤差動(dòng)態(tài),融合Lyapunov穩(wěn)定性理論以及Backstepping設(shè)計(jì)方法,提出一種基于Backstepping的無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制器,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該控制器的有效性。其次,針對(duì)參數(shù)未知且含有未知擾動(dòng)的無(wú)人水面艇系統(tǒng),提出一種模糊自適應(yīng)無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制策略。具體地,采用模糊系統(tǒng)逼近無(wú)人水面艇自身的模型不確定以及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的未知非線性干擾項(xiàng),融合Backstepping設(shè)計(jì)方法和自適應(yīng)控制理論,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制律以及參數(shù)自適應(yīng)律,Lyapunov穩(wěn)定性理論保證閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及自適應(yīng)參數(shù)的收斂性和有界性。仿真結(jié)果和比較分析驗(yàn)證了該控制方法的有效性和優(yōu)越性。最后,為了解決模糊控制中存在的控制精度與模糊規(guī)則之間的矛盾,提出一種帶有變伸縮因子的模糊控制思想,能夠以較少的模糊規(guī)則獲得較高的控制精度。將該控制方法與滑�？刂品椒ㄏ嘟Y(jié)合,并引入積分魯棒項(xiàng)補(bǔ)償系統(tǒng)的逼近誤差,最終實(shí)現(xiàn)高精度的無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性和優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人水面艇 航跡跟蹤 魯棒自適應(yīng)控制 模糊控制 變論域 Backstepping
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U664.82
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 本文研究背景及意義11-12
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 無(wú)人水面艇研發(fā)概況12-13
• 1.2.2 魯棒自適應(yīng)控制理論13-16
• 1.2.3 無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制16-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)模型19-26
• 2.1 無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)學(xué)模型19-21
• 2.2 水面無(wú)人艇動(dòng)力學(xué)模型21-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于Backstepping的無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制26-40
• 3.1 Lyapunov穩(wěn)定性理論26-29
• 3.2 Backstepping設(shè)計(jì)方法29-33
• 3.3 基于Backstepping的無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制33-36
• 3.3.1 控制器設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.2 穩(wěn)定性分析35-36
• 3.4 仿真研究36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 模糊自適應(yīng)無(wú)人水面艇航跡跟蹤控制40-54
• 4.1 自適應(yīng)模糊控制40-44
• 4.2 基于Backstepping的模糊自適應(yīng)航跡跟蹤控制44-49
• 4.2.1 問(wèn)題描述44
• 4.2.2 控制器設(shè)計(jì)44-48
• 4.2.3 穩(wěn)定性分析48-49
• 4.3 仿真研究49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 基于變論域模糊系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)航跡跟蹤控制54-65
• 5.1 問(wèn)題描述54-55
• 5.2 變伸縮模糊魯棒自適應(yīng)航跡跟蹤控制55-60
• 5.2.1 變伸縮廣義模糊基函數(shù)55-57
• 5.2.2 變伸縮模糊系統(tǒng)逼近特性及控制器設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.3 參數(shù)自適應(yīng)律58-59
• 5.2.4 穩(wěn)定性證明59-60
• 5.3 仿真研究60-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表論文70-71
• 致謝71-72
• 作者簡(jiǎn)介72

【相似文獻(xiàn)】

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