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一种在领导者非线性情况下的多无人船系统的分布式量化跟踪控制方法技术方案

技术编号:40744352 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-25 20:02
本发明专利技术公开了一种在领导者非线性情况下的多无人船系统的分布式量化跟踪控制方法,包括:构建多无人船的不确定非线性的系统模型,其中包含多无人船动力学模型和多无人船运动学模型;构建非线性外部领导者系统模型,设计自适应分布式观测器和具有量化的分散式跟踪控制器,采用所述自适应分布式观测器和具有量化的分散式跟踪控制器对所述多无人船进行自适应控制下的跟踪控制。该发明专利技术克服了当前无人船控制领域存在的限制,引入非线性外部输入,并将量化器用于光滑控制器,更有利于实际应用。该发明专利技术能够实现多无人船的跟踪误差均能快速收敛到接近零的小邻域,为实现多无人船的跟踪控制提供了关键的技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多无人船编队控制领域,具体涉及一种在领导者非线性情况下的多无人船系统的分布式量化跟踪控制方法


技术介绍

1、随着当前世界人口剧增、环境恶化、陆地资源日趋枯竭,人类越来越认识到开发利用丰富的海洋资源是人类社会生存和持续发展的物质基础和环境条件。海平面以下压力巨大,作业环境恶劣,人们需要借助无人船来进行海洋探测、开发等作业。无人船的主要特点就是它们可以在复杂的海洋环境中,无需人类干预自主的完成导航、避障、发现目标以及完成作业等一系列任务。因此,对无人船的研究不仅有重要的经济意义,在军事领域也有迫切需要。

2、目前,无人船常用的控制策略包括分布式控制和集中式控制。分布式控制将控制任务分配给各个无人船,各个无人船根据相邻无人船的状态信息进行控制;集中式控制则由一个中心控制器负责控制所有无人船的运动。相比于集中式控制,分布式控制方法具有更好的系统可靠性、鲁棒性,能够降低通信负担,但也需要克服一些困难,例如如何设计合适的控制策略、如何进行信息交换和通信等。

3、在实际应用中,无人船控制面临着复杂的环境和任务需求,如不确定性、非线本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在领导者非线性情况下的多无人船系统的分布式量化跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤1中构建多无人船的不确定非线性的系统模型,包括:

3.根据权利要求2所述的跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤2中,领导者的位置向量v=[x0,y0,ψ0]T,其中x0,y0,ψ0分别表示领导者的横坐标、纵坐标和偏航角,为领导者的位置向量v对时间的导数,其满足:

4.根据权利要求2所述的跟踪控制方法,其特征在于,步骤3中,自适应分布式观测器设计如下:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种在领导者非线性情况下的多无人船系统的分布式量化跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤1中构建多无人船的不确定非线性的系统模型,包括:

3.根据权利要求2所述的跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤2中,领导者的位置向量v=[x0,y0,ψ0]t,其中x0,y0,ψ0分别表示领导者的横坐标、纵坐标和偏航角,为领导者的位置向量v对时间的导数,其满足:

4.根据权利要求2所述的跟踪控制方法,其特征在于,步骤3中,自适...

【专利技术属性】
技术研发人员:董山玲赖芷怡刘妹琴张森林
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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