一种基于多项式模糊模型的USV航迹跟踪控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于多项式模糊模型的USV航迹跟踪控制方法，包括以下步骤：将USV水平面运动模型中的非多项式转化为多项式，得到与所述USV水平面运动模型等效的多项式T‑S模糊模型；以所述多项式T‑S模糊模型为基础，设计一种多项式模糊动态输出反馈控制器来实现对USV速度和位置的控制；判断结合所述多项式模糊动态输出反馈控制器后的所述多项式T‑S模糊模型的稳定性。本发明专利技术不依赖于USV模型的先验知识，引入多项式T‑S模糊模型对非线性不确定USV系统等效建模，并在此基础上设计了多项式模糊动态输出反馈控制器，并给出了多项式模糊动态输出反馈控制器的渐近稳定性条件。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多项式模糊模型的USV航迹跟踪控制方法
本专利技术涉及无人艇控制领域，尤其涉及一种基于多项式模糊模型的USV航迹跟踪控制方法。
技术介绍
无人艇(Unmannedsurfacevehicle,以下简称无人艇或USV)作为一个可以在海洋环境中安全自主航行，完成各种任务的无人水面智能运动平台，具有体型小、隐身性好、操纵灵活、活动范围广、运行成本低、无人员伤亡等优点，在民用和军事领域具有广泛的应用前景，能够执行诸如海洋环境监测、海洋资源探测与开发、跟踪侦查、海岸防御、搜救和战区反潜等任务，因此，无人艇航迹跟踪控制是完成各项任务的基本前提；由于无人艇缺少横向驱动力，不受Brockett定理条件的约束，具有欠驱动性、高度非线性、强耦合，易受内部参数不确定性影响，难以获得精确的无人艇数学模型，所以传统基于精确数学模型的控制方法及常规非完整系统的一些非线性控制方法均不能直接应用于无人艇航迹跟踪控制问题。因此，系统内部参数不确定下USV航迹跟踪控制问题极具挑战性。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于多项式模糊模型的USV航本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多项式模糊模型的USV航迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将USV水平面运动模型中的非多项式转化为多项式，得到与所述USV水平面运动模型等效的多项式T-S模糊模型；/n以所述多项式T-S模糊模型为基础，得到多项式模糊动态输出反馈控制器，实现对USV速度和位置的控制；/n判断结合所述多项式模糊动态输出反馈控制器后的所述多项式T-S模糊模型的稳定性并对USV进行控制调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多项式模糊模型的USV航迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
将USV水平面运动模型中的非多项式转化为多项式，得到与所述USV水平面运动模型等效的多项式T-S模糊模型；
以所述多项式T-S模糊模型为基础，得到多项式模糊动态输出反馈控制器，实现对USV速度和位置的控制；
判断结合所述多项式模糊动态输出反馈控制器后的所述多项式T-S模糊模型的稳定性并对USV进行控制调节。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述USV水平面运动模型如下：



其中，x为USV在水平面的北向位置，y为USV在水平面的东向位置，ψ为USV的艏向角，u为USV的纵向速度，v为USV的横向速度，r为USV的艏摇角速度，τu为USV的纵向力矩，τr为USV的转艏力矩，m11为纵向自由度上的系统惯量,m22为横向自由度上的系统惯量，m33为艏摇自由度上的系统惯量，d11为纵向自由度上的系统阻尼系数，d22为横向自由度上的系统阻尼系数，d33为艏摇自由度...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹玉龙，王莎莎，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21