基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法、系统及存储介质，本发明专利技术方法，包括构建无人水面船运动学模型；基于构建的无人水面船运动学模型，紧格式无模型自适应控制；设计包含控制算法；将紧格式无模型自适应控制与包含控制算法进行结合，设计无人艇控制器。本发明专利技术方法采集跟随者无人艇中的I/O数据，并通过包含控制算法构建出无人艇的控制器，适应不确定系统模型的动态特性的编队控制。此外，选用全驱动进行配置无人艇，可以实现高精度和高安全性能的操纵，使得无人艇更好的完成轨迹跟踪全局性的任务，相比现有技术而言，本发明专利技术中的多无人艇的包含控制方法能够适应多无人艇模型复杂多变的特性，提高多无人艇的鲁棒性和稳定性。的鲁棒性和稳定性。的鲁棒性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及无人艇
，具体而言，尤其涉及一种基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，无人水面艇(Unmanned Surface Vehicles)以安全性高、成本低、可控性强等优势，被广泛应用于气候变化、环境监测、水文测绘等科学领域；此外在商业和军事等领域对水面无人船舶领域也有较大的需求。然而，由于USV存在的诸多问题，例如复杂的海洋环境对控制稳定性的挑战，未知环境下的实时避障，部分海域存在的通信中断及信号屏蔽、干扰等，这些使得高性能、高速度的USV仍处于实践阶段，目前人们所使用USV的控制还是会出现偏航，抗扰能力较弱等问题，考虑到多无人艇的包含控制，面临的上述问题更为突出。由此可见，为了提高对USV的控制效果，亟需对无人水面船舶做进一步的研究。
[0003]对于多无人艇而言，由于强大的应用背景和重要的实际价值，多无人艇系统分布式协调控制问题己经受到许多国内外著名科研团队和学者们的广泛关注和深入研究。其研究主要集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法，其特征在于，包括：S1、构建无人水面船运动学模型；S2、基于构建的无人水面船运动学模型，紧格式无模型自适应控制；S3、设计包含控制算法；S4、将紧格式无模型自适应控制与包含控制算法进行结合，设计无人艇控制器。2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，构建的无人水面船运动学模型具体如下：其中，η
i
＝[x
i
,y
i
,ψ
i
]
T
∈R3，[x
i
,y
i
]∈R2表示无人艇在地球坐标系的位置，ψ
i
∈(
‑
π,π]表示无人艇偏航角，ν
i
＝[u
i
,v
i
,r
i
]
T
∈R3分别表示在船体坐标系下无人艇的前向、横向速度和偏航角速度；C
i
(ν
i
)∈R3×3,D
i
(ν
i
)∈R3×3分别表示惯性矩阵、向心力矩阵和阻尼矩阵；g
i
(η
i
)∈R3表示恢复力矩；τ
i
＝[τ
iu
,τ
iν
,τ
ir
]
T
∈R3表示控制输入，τ
iw
＝[τ
iwu
,τ
iwν
,τ
iwr
]
T
∈R3表示扰动向量。3.根据权利要求1所述的基于数据驱动的多无人水面艇包含控制方法，其特征在于，所述步骤S2的具体实现过程如下：S21、将构建的无人水面船运动学模型进行离散化，如下：其中，T
s

【专利技术属性】
技术研发人员：翁永鹏，代子杰，程金瑶，张秋霞，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：