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电力推进下无人艇编队协同航行控制研究
1
作者 师光飞 龚成林 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第21期89-94,共6页
海洋环境复杂多变,若无人艇编队不能快速调整航向或速度,易致队形破坏、失控,增加碰撞风险。为提升编队任务效能、规避航行碰撞风险,提出基于电力推进的无人艇编队协同航行控制方法。构建领航与跟随无人艇控制函数,结合人工势场法实现避... 海洋环境复杂多变,若无人艇编队不能快速调整航向或速度,易致队形破坏、失控,增加碰撞风险。为提升编队任务效能、规避航行碰撞风险,提出基于电力推进的无人艇编队协同航行控制方法。构建领航与跟随无人艇控制函数,结合人工势场法实现避碰,将控制指令转化为电力推进系统电压信号,再经直流电动机模型及螺旋桨水动力模型,完成从电压信号到推进动力的转换,确保编队能依实时环境动态调整动力,维持航行稳定高效。实验表明,该方法可按领航与跟随无人艇运动需求产生相应螺旋桨推力,维持编队协同航行,助其抵达目标点,航行中保持队形完整,成功避障且避免编队内碰撞。 展开更多
关键词 电力推进 无人艇编队 协同航行 避障控制 领航无人艇
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基于反步法的无人艇编队控制技术研究
2
作者 刘善玉 王龙金 《舰船电子工程》 2025年第5期32-36,132,共6页
针对水面无人艇编队集群控制问题,提出了一种基于领航-跟随的固定时间水面无人艇编队轨迹跟踪控制方法。利用反步法及固定时间策略,定义领航者及编队系统跟踪误差,基于固定时间反步控制理论,设计无人艇位置和速度控制器,使领航者、跟随... 针对水面无人艇编队集群控制问题,提出了一种基于领航-跟随的固定时间水面无人艇编队轨迹跟踪控制方法。利用反步法及固定时间策略,定义领航者及编队系统跟踪误差,基于固定时间反步控制理论,设计无人艇位置和速度控制器,使领航者、跟随者在固定时间内完成轨迹跟踪,使轨迹跟踪误差在固定时间内收敛到期望值;针对无人艇经常面临的低频干扰问题,在跟随者控制系统中设计了固定时间扰动观测器,通过引入辅助变量,在线估计低频干扰,并对无人艇运动控制进行动态补偿,提高了编队在低频扰动下的控制精度。利用Lyapunov稳定性理论证明了所设计编队控制系统的稳定性。基于Matlab/Simulink仿真平台构建了仿真环境,验证了论文提出的编队控制方法的有效性。 展开更多
关键词 usv 领航-跟随法 编队控制 固定时间
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混合仿人智能图式的无人艇自主驾控系统设计 被引量：2
3
作者 吴恭兴 万磊 +2 位作者 邹劲 庄佳园 廖煜雷 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1647-1654,共8页
针对高度动态、不可预测的海洋环境,开展了无人艇智能运动控制系统的设计研究.首先本文利用认知学科的"图式"概念来分析人体运动控制系统的结构,提出一种混合式分层递阶结构,把人类的先验知识、专家经验融入到该结构中,并在... 针对高度动态、不可预测的海洋环境,开展了无人艇智能运动控制系统的设计研究.首先本文利用认知学科的"图式"概念来分析人体运动控制系统的结构,提出一种混合式分层递阶结构,把人类的先验知识、专家经验融入到该结构中,并在实践中不断学习和完善,则形成了一种混合仿人智能图式;然后根据该图式的思想,设计了自主驾控系统的体系结构,并编制成简单实用、逻辑性强、能实时运行的控制流程;最后进行了无人艇的航线跟踪和安全自主航行的半实物仿真试验,仿真结果表明该无人艇可以安全的避开其他船舶并尽量跟踪航线. 展开更多
关键词 自主驾控 仿人智能图式 混合式分层递阶结构 无人艇 协商式避碰 反应式避碰
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