波浪干扰下固定双桨无人水面艇的路径跟踪方法

作     者：郑体强 王建华 赵梦铠 吴恭兴 Zheng Tiqiang;Wang Jianhua;Zhao Mengkai;Wu Gongxing

作者机构：上海海事大学航运技术与控制工程交通行业重点实验室上海201306 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51309148) 上海市教委科研创新项目(14YZ104) 上海海事大学研究生学术新人培育计划项目(YXR2015024) 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2017年第34卷第1期

页      码：75-78页

摘      要：无人水面艇在路径跟踪过程中容易受到波浪环境的干扰,针对该问题提出一种基于可变船长比的直线路径跟踪方法。建立了固定双桨无人水面艇在二阶波浪力下的运动模型,根据视距导航原理,设计了跟踪期望航向角的PD控制器,通过融合路径方向、距离偏差及船长比等信息,实时调整左右两侧推进电机的控制电压,实现无人水面艇直线路径跟踪。针对不同船长比对直线路径跟踪的影响,在PD控制器中增加了以跟踪过程中的距离偏差和距离偏差变化率为输入、以船长比为输出的模糊推理模块,对船长比进行实时在线调整,提高了系统的抗波浪干扰性能。仿真结果表明,较之固定船长比的路径跟踪方法,所提方法使跟踪过程具有更好的动态性能,并且可减小波浪干扰下的路径跟踪偏差,有效克服波浪的干扰作用。

主 题 词：无人水面艇 路径跟踪 波浪干扰 视距导航 PD控制器 可变船长比 模糊推理 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3695.2017.01.014

馆 藏 号：203210100...