一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，属于容错控制领域。本发明专利技术首先设置航向保持系统，其中使得实际航向与期望航向相符合。其次根据航向保持系统，建立带有内部参数不确定性的无人船运动数学模型以及无人船运动传递函数，并获取航向保持系统中舵机特性。然后根据舵机特性与无人船运动传递函数，构建无人船运动数学模型与控制器故障模型。最后构建非脆弱容错控制器，解决无人船系统内部参数不确定性与局部故障的问题，完成无人船系统的控制。本发明专利技术在相同的干扰和故障下，非脆弱容错控制器能够抑制干扰并且比被动鲁棒控制器更好地处理故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于容错控制领域，具体涉及一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法。

技术介绍

1、在近几十年间，无人控制系统逐步应用在大众视野中。随着人工智能与大数据网络时代的发展，船舶的应用也开始从传统的方式向着无人化和模块化发展，因此无人船舶的研究无论是对于民众还是军方都是相当重要的。一方面，它可以进行远洋探测、深海打捞、水质勘探、资源发掘等等；另一方面，它还可以进行近海防卫、远海巡航、抢滩登陆、海上拦截等等。与普通船舶相比，无人船应用领域更加广泛，模块化程度更高，船型也更多种多样以及诸如此类的许多优势。但当其暴露于强风、巨浪、激流中时，它的非线性，内部参数待定等特点使控制器的设计相当困难。因此，研究具有不确定性的无人船运动控制具有重要意义。

2、无人船系统运行时，难免有各种各样的故障，可能会影响到无人船系统的正常运作，甚至可能令其面对未知的风险。因此，对无人船航向保持控制使用容错控制的方法具有重要意义。在实际运行系统中，一些故障往往服从以下概率分布特征：执行机构大多数情况下只会发生微小故障，发生严重故障的概率非常低。运用这一特征，可以根据故本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，包括一下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，步骤2具体过程如下：

3.根据权利要求2所述的一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，步骤3具体过程为：通过二阶欠阻尼系统描述舵机特性，描述如下：

4.根据权利要求3所述的一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，在步骤4中，所述构建无人船运动数学模型的具体过程如下：结合式(6)和式(8)，然后取状态变量：为基准角度，得无人船运动数学模型如下：>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，包括一下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，步骤2具体过程如下：

3.根据权利要求2所述的一种无人船系统的航向保持非脆弱容错控制方法，其特征在于，步骤3具体过程为：通过二阶欠阻尼系统描述舵机特性，描述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建宁，杜平，熊举，徐晓滨，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：