无人船集群的抗干扰最优覆盖控制

作     者：刘洋 贾宏春 刘陆 王丹 彭周华 LIU Yang;JIA Hongchun;LIU Lu;WANG Dan;PENG Zhouhua

作者机构：大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026 宜昌测试技术研究所湖北宜昌443003 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51979020 51909021) 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2023年第18卷第1期

页      码：67-77页

摘      要：[目的]针对固定的海洋区域,研究欠驱动水面无人船(ASV)集群的抗干扰最优覆盖控制问题。[方法]首先,在运动学层级,基于邻居ASV位置和环境密度信息进行Voronoi分配,设计欠驱动ASV运动学制导律,引导ASV运动到最优目标点;然后,考虑复杂海洋环境下ASV模型的不确定性以及风浪流引起的外部扰动,在动力学层级设计一种固定时间扩张状态观测器(FTESO),并基于FTESO设计固定时间的动力学控制律。[结果]稳定性分析结果表明了ASV集群的抗干扰最优覆盖控制闭环系统的误差是有界的,仿真结果验证了该方法的有效性。[结论]通过采用该抗干扰最优覆盖控制器,ASV集群可以在任意的初始位置实现对目标区域的最优覆盖。

主 题 词：欠驱动无人船 Voronoi分配 覆盖控制 固定时间扩张状态测器 

学科分类：08[工学] 082402[082402] 0824[工学-林业工程类] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.02492

馆 藏 号：203118969...