近年來(lái),隨著海洋資源的不斷開(kāi)發(fā),欠驅(qū)動(dòng)水面艇的運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題也逐漸成為研究的熱點(diǎn)。由于欠驅(qū)動(dòng)水面艇往往會(huì)在一些環(huán)境復(fù)雜的海域中執(zhí)行任務(wù),如礁石密布、暗流眾多的環(huán)境,所以其某一個(gè)或者幾個(gè)狀態(tài)會(huì)受到一定的限制,如何處理欠驅(qū)動(dòng)水面艇的受限問(wèn)題具有十分重要的研究?jī)r(jià)值。此外,水面艇在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中會(huì)遇到風(fēng)浪流等外部環(huán)境干擾,而且一些任務(wù)往往會(huì)對(duì)水面艇的控制時(shí)間上有著嚴(yán)格的要求,故欠驅(qū)動(dòng)水面艇魯棒性和執(zhí)行任務(wù)的時(shí)效性也成為了研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)水面艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),考慮其狀態(tài)和輸出受限的情況,結(jié)合反步法、障礙李雅普諾夫函數(shù)法、有限時(shí)間和預(yù)設(shè)時(shí)間控制理論等,研究了欠驅(qū)動(dòng)水面艇的軌跡跟蹤和編隊(duì)控制問(wèn)題,研究?jī)?nèi)容如下:首先,研究了全狀態(tài)受限欠驅(qū)動(dòng)水面艇的軌跡跟蹤控制問(wèn)題。針對(duì)水面艇的欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),將原系統(tǒng)變換為兩個(gè)子系統(tǒng),同時(shí)對(duì)約束條件也進(jìn)行相應(yīng)變換;通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)有限時(shí)間干擾觀測(cè)器來(lái)估計(jì)水面艇受到的擾動(dòng),構(gòu)造tan型障礙李亞普諾夫函數(shù),保證變換后的系統(tǒng)不違反限制條件;設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制器輸入,保證系統(tǒng)的誤差能收斂到零;仿真結(jié)果證明了所設(shè)計(jì)方法的有效性。其次,研究了縱向速度和艏向角受限的多欠驅(qū)動(dòng)水面艇協(xié)... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２?ＵＳＶ實(shí)際軌跡和參考軌跡??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｖｅｓｓｅｌ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ??

?｜?｜?｜?｜?｜???０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０?４５?５０??ｔ／ｓ??Ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ￣?￣??（，＾＾，■二??＿?＼?丨＼二７?—?一５＿??ｖ?：；?１４??－０．４?－?＾?｜?＿???Ｉ?１?Ｉ?＊?Ｌ?Ｉ?｜?｜?｜?｜?｜???０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０?４５?５０??ｔ／ｓ??圖２．３系統(tǒng)（２．１１）的狀態(tài)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｓｔａｔｅｓ?ｏｆ?ｓｙｓｔｅｍ?（２．１１）??圖２．３表示ＵＳＶ經(jīng)過(guò)一系列變換之后得到的誤差跟蹤系統(tǒng)（２．１１）的各個(gè)狀態(tài)圖，由??于（２．１１）為兩個(gè)子系統(tǒng)，所以仿真分為兩個(gè)子圖，上面的子圖為子系統(tǒng)（２．１Ｕ）的狀態(tài)ｅ，、??ｅ２，下面的子圖表示子系統(tǒng)（２．１１ｂ）的狀態(tài)ｅ３、ｅ４、，為了更清晰的表示仿真結(jié)果，將??前１０秒的仿真結(jié)果畫(huà)成小圖加入其中。如圖２．３所示，可以很明顯的看出，變換后的系??統(tǒng)Ｐ．ｌ?１）的各個(gè)狀態(tài)能收斂到零。??Ｉ?｜?■?＝＝ｎ?Ｉ?Ｉ??０．６?－?＇?＿ｘ?－??？「隱隊(duì)麗瞧濕規(guī)４??０?１０?２０?３０?４０?５０??ｔ／ｓ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?＾ｚ＾ｚｒ－??〇－０．１１?’尸一一?一??－０．２?／?ｒｅ?－??Ｑ?３??１＿０?５?１０?Ｉ?｜?１???０?１０?２０?３０?４０?５０??ｔ／ｓ??圖２．４?ＵＳＶ各狀態(tài)的跟蹤誤差??Ｆｉｇ．?２．４

圖２．４?ＵＳＶ各狀態(tài)的跟蹤誤差??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ＵＳＶ’ｓ?ｓｔａｔｅ?ｅｒｒｏｒｓ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具有輸入飽和的欠驅(qū)動(dòng)船舶編隊(duì)控制[J]. 林安輝,蔣德松,曾建平.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(08)
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本文編號(hào)：3368912