[發明專利]一種無人艇跟蹤控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110889686.4
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113608534B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張丹;趙立;李孝偉;謝少榮;彭艷;蒲華燕;羅均
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種無人艇跟蹤控制方法，其特征在于，包括：

獲取無人艇的實際位置信息和期望位置信息；

基于所述實際位置信息和所述期望位置信息，采用預設性能函數計算非約束跟蹤誤差；

由所述實際位置信息、所述期望位置信息和所述非約束跟蹤誤差計算虛擬控制率，并由所述虛擬控制率和一階低通濾波器，得到虛擬誤差面和濾波誤差；

采用徑向基神經網絡估計未知時變項目，得到無人艇模型；所述未知時變項目包括水動力阻尼參數、科氏加速度和向心加速度；

基于所述無人艇模型，對復合干擾進行估計，得到復合干擾估計值；所述復合干擾包括所述無人艇模型的估計誤差和外界干擾；

由所述虛擬誤差面、所述濾波誤差、所述無人艇模型和所述復合干擾估計值確定跟蹤控制率；所述跟蹤控制率用于控制無人艇的軌跡跟蹤。

2.根據權利要求1所述的一種無人艇跟蹤控制方法，其特征在于，在所述由所述虛擬誤差面、所述濾波誤差、所述無人艇模型和所述復合干擾估計值確定跟蹤控制率之后，還包括：

計算當前時刻的跟蹤控制率與上一時刻的跟蹤控制率的差值；

判斷所述差值是否大于設定值；

若是，則控制執行器以所述當前時刻的跟蹤控制率控制無人艇的軌跡跟蹤；

若否，則保持上一時刻的跟蹤控制率。

3.根據權利要求1所述的一種無人艇跟蹤控制方法，其特征在于，

所述實際位置信息包括大地坐標系下的位置坐標、大地坐標系下的艏向角坐標、船體坐標系下的縱向速度、船體坐標系下的橫向速度和船體坐標系下的艏向角速度；

所述期望位置信息包括大地坐標系下的期望位置坐標、大地坐標系下的期望艏向角坐標、船體坐標系下的期望縱向速度、船體坐標系下的期望橫向速度和船體坐標系下的期望艏向角速度。

4.根據權利要求1所述的一種無人艇跟蹤控制方法，其特征在于，所述基于所述實際位置信息和所述期望位置信息，采用預設性能函數計算非約束跟蹤誤差，具體包括：

采用所述實際位置信息建立無人艇動力學模型；

采用所述期望位置信息計算期望軌跡；

由所述無人艇動力學模型和所述期望軌跡計算跟蹤誤差；

采用預設性能函數將所述跟蹤誤差轉換為所述非約束跟蹤誤差。