多领航者导引无人船集群的分布式时变队形控制

作     者：吴文涛 古楠 彭周华 刘陆 王丹 WU Wentao;GU Nan;PENG Zhouhua;LIU Lu;WANG Dan

作者机构：大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61673081,51979020) 大连市杰出青年科技人才支持计划资助项目(2018RJ08) 

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

年 卷 期：2020年第15卷第1期

页      码：21-30页

摘      要：[目的]针对含有模型高度不确定性和未知海洋环境扰动的无人船集群,研究多领航者导引的欠驱动无人船(USV)集群的分布式时变队形控制问题。[方法]首先,在运动学层级,基于包含策略和路径操纵原理,设计时变队形分布式制导律;然后,在动力学层级,针对USV航行中存在的模型不确定性以及未知海洋环境扰动,设计基于扩张状态观测器(ESO)的前向速度和艏摇角速度控制律,减小模型不确定性和未知海洋环境扰动带来的影响;最后,进行级联系统稳定性分析和控制器有效性的仿真验证。[结果]研究表明,无人船集群采用的分布式时变编队闭环控制系统输入状态稳定,仿真结果证明了控制方法的有效性。[结论]所提出的控制器可以使无人船集群形成预定的时变编队队形,并跟踪多领航者形成的凸包。

主 题 词：欠驱动无人船 制导和控制律 时变队形控制 多领航者 扩张状态观测器 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.01734

馆 藏 号：203898182...