双推进无人艇轨迹跟踪控制系统设计

双推进无人艇轨迹跟踪控制系统设计

论文摘要

针对无人艇(USV)航行环境复杂,模型建立困难的问题,以双推进无人艇为研究对象,根据PID神经网络自学习和滑模控制对参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辨识的特点,提出一种由外环的轨迹控制和内环的航速艏摇角速度控制组成的双闭环轨迹跟踪控制方法。其中航速艏摇角速度控制由两个单变量PID神经网络构成,轨迹控制采用动态系统全局渐进稳定定理和滑模变结构控制理论设计轨迹跟踪的位置控制律和姿态控制律,从而实现双推进无人艇轨迹跟踪。理论分析和实船实验均表明,该轨迹跟踪控制系统能够较好地实现无人艇对参考轨迹的跟踪。

论文目录

  • 1 控制系统原理
  • 2 轨迹跟踪控制
  •   2.1 航速艏摇角速度协同控制器
  •     2.1.1 航速艏摇角速度协同控制原理
  •     2.1.2 SPIDNN前向算法
  •       1)比例环节。
  •       2)积分环节。
  •       3)微分环节。
  •     2.1.3 SPIDNN反向学习算法
  •   2.2 基于全局稳定的滑模轨迹跟踪控制器
  •     2.2.1 轨迹跟踪控制原理
  •     2.2.2 位置控制律设计
  •     2.2.3 姿态控制律设计
  • 3 实船实验
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 文元桥,周阳,高欣国,周杰,肖长诗

    关键词: 无人艇,神经网络,滑模控制,轨迹跟踪

    来源: 船海工程 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 船舶工业,自动化技术

    单位: 武汉理工大学智能交通系统研究中心,武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心,武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室,武汉理工大学航运学院

    基金: 国家自然科学基金(51579204)

    分类号: U664.82

    页码: 122-126+130

    总页数: 6

    文件大小: 330K

    下载量: 180

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