[發(fā)明專利]一種船舶編隊(duì)事件觸發(fā)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210217076.4
• 申請(qǐng)日: 2022-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114609905A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)慶;劉上;李博;宋純羽;李紀(jì)強(qiáng);韓軍;董相君;張顯庫(kù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 大連至誠(chéng)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 王丹;劉麗媛

1.一種船舶編隊(duì)事件觸發(fā)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)平行搜尋制導(dǎo)算法，計(jì)算邏輯船舶的期望位置信號(hào)和期望艏向角；

S2、根據(jù)船舶的操縱性能，由旋回實(shí)驗(yàn)獲取船舶轉(zhuǎn)向半徑R_turn，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定船舶的內(nèi)側(cè)船轉(zhuǎn)向半徑R_max、外側(cè)船轉(zhuǎn)向半徑R_min；確定船舶的參考轉(zhuǎn)艏角速度；

S3、根據(jù)船舶的期望位置信號(hào)和期望艏向角，使用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)權(quán)值估計(jì)器；權(quán)值估計(jì)器用于對(duì)船舶位置的權(quán)重進(jìn)行在線更新；

S4、根據(jù)船舶的期望位置信號(hào)和期望艏向角，設(shè)計(jì)船舶控制器，船舶控制器用于控制船舶跟蹤參考信號(hào)；

S5、設(shè)計(jì)事件觸發(fā)條件，使權(quán)值估計(jì)器與船舶控制器同步觸發(fā)，更新權(quán)值估計(jì)器、船舶控制器；

S6、根據(jù)更新后的權(quán)值估計(jì)器、船舶控制器，建立新的船舶模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶編隊(duì)事件觸發(fā)控制方法，其特征在于，所述S1包括：

S11、計(jì)算船舶的期望位置和期望艏向角的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)為：

其中，u_d為船舶的參考前進(jìn)速度，r_d為船舶的參考轉(zhuǎn)艏角速度，r_d、u_d為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定；為船舶的期望位置橫坐標(biāo)x_d的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)；為船舶的期望位置橫坐標(biāo)y_d的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)；為船舶的期望艏向角ψ_d的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)；ψ_d為船舶的期望艏向角；

S12、分別計(jì)算的積分，獲得船舶的期望位置(x_d,y_d)、船舶的期望艏向角ψ_d。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶編隊(duì)事件觸發(fā)控制方法，其特征在于，所述S2中確定船舶的參考轉(zhuǎn)艏角速度，包括：

當(dāng)船舶的路徑為直線時(shí)，船舶的參考轉(zhuǎn)艏角速度r_d＝0；

當(dāng)船舶的路徑為曲線時(shí)，船舶的參考轉(zhuǎn)艏角速度r_d＝u_d/R_turn；

船舶轉(zhuǎn)向半徑R_turn由旋回實(shí)驗(yàn)獲取、u_d為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶編隊(duì)事件觸發(fā)控制方法，其特征在于，所述S3中權(quán)值估計(jì)器包括：船舶前進(jìn)方向權(quán)值估計(jì)器、船舶艏搖權(quán)值估計(jì)器；

船舶前進(jìn)方向權(quán)值估計(jì)器為：

其中，為船舶前進(jìn)方向權(quán)值估計(jì)器，為徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重W_ui的估計(jì)值；Γ_ui、σ_ui為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的自適應(yīng)控制參數(shù)，u_ei為動(dòng)力學(xué)誤差，u_ei＝u_d-u_i；u_d為船舶的參考前進(jìn)速度，u_i為船舶前進(jìn)速度；S_ui(v)、S_ri(v)均為為具有高斯形式的基函數(shù)向量；

船舶艏搖權(quán)值估計(jì)器為：

其中，為船舶艏搖權(quán)值估計(jì)器；為徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重W_ri的估計(jì)值；Γ_ri、σ_ri為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的自適應(yīng)控制參數(shù)，u_ei為船舶前進(jìn)方向的動(dòng)力學(xué)誤差，r_ei為船舶艏搖方向的動(dòng)力學(xué)誤差，r_ei＝r_d-r_i；r_i為船舶轉(zhuǎn)艏角速度，r_d為船舶的參考轉(zhuǎn)艏角速度。