基于航行数据修正的航向反步控制方法、控制器及自动舵技术

公开了一种基于航行数据修正的航向反步控制方法、控制器及自动舵，通过反步法控制器得到包括舵角、艏向角的航行数据，然后将所述航行数据作为辨识系统的输入，在上一轮辨识参数值的基础上进行修正得到新的船舶运动数学模型操纵参数，再将所修正的操纵参数代入到所述反步法控制器中，形成一个闭环系统不断循环，直到无人艇的航向达到目标航向，在所述闭环系统对无人艇的航向调整过程中利用干扰观测器对外部干扰和船舶运动数学模型不确定性进行估计和补偿。本发明专利技术在反步法控制的基础上创新性的加入航行数据修正算法和干扰观测器算法，实现了无人艇在面对复杂海洋环境时对操纵参数的自适应优化调整，极大地提高了无人艇航向控制的精确性和稳定性。航向控制的精确性和稳定性。航向控制的精确性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于航行数据修正的航向反步控制方法、控制器及自动舵


[0001]本专利技术属于海洋航行器自动化工程和无人艇自动舵领域，具体涉及一种基于航行数据修正的无人艇航向反步控制方法、无人艇航向控制器以及无人艇自动舵。

技术介绍

[0002]水面无人艇(Unmanned Surface Vessel,USV)，简称无人艇，是一种智能化无人海洋航行器，凭借其结构轻巧、运动灵活等特点在商业、军事等方面具有广阔的前景，是近年来世界各国研究的热点。
[0003]高速航行中的无人艇，要达到目标航行点以及实现对障碍物的规避等，均需依赖较好的航向自动操纵能力，同时航行过程中海域内风、浪、流等复杂海洋环境干扰的影响也比中低速航行时更为严重，因此要保证无人艇航向自动控制的稳定性和精确性，这对航向自动控制系统应对未知干扰时的可靠性和自适应性提出了更高的要求。
[0004]PD控制方法是船舶自动控制领域所广泛采用的方法。传统PD航向控制系统对于控制线性系统有很好的效果，但是对于一些非线性程度高和滞后性较大的系统其控制效果较差。传统PD航向控制方法在控制非线性系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于航行数据修正的航向反步控制方法，其特征在于，通过反步法控制器得到包括舵角、艏向角的航行数据，然后将所述航行数据作为辨识系统的输入，在上一轮辨识参数值的基础上进行修正得到新的船舶运动数学模型操纵参数，再将所修正的操纵参数代入到所述反步法控制器中，形成一个闭环系统不断循环，直到无人艇的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董早鹏，王宝林，刘伟，周文洁，谭飞，盛金亮，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：