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基于数据驱动的无人船航向角系统安全控制方法及系统技术方案

技术编号:43374764 阅读:19 留言:0更新日期:2024-11-19 17:54
本发明专利技术公开了一种基于数据驱动的无人船航向角系统安全控制方法及系统,属于无人船智能控制领域。构建带有干扰项的无人船航向角系统动态线性化数据模型;基于无模型自适应控制原理获得所述模型的偏导数估计以及控制器;通过离散扩展状态观测器对未知的外部干扰和非线性不确定性进行估计,以及对无人船航向角系统的输出进行估计;获得考虑离散扩展状态观测器的偏导数估计以及控制器;再基于抗饱和补偿法对得到的控制器进行更新;最终,实现无人船航向角系统安全控制。本发明专利技术所研发的无人船航向控制器,突破了传统控制方法的局限,无需依赖复杂的系统模型信息,仅利用系统的输入输出数据,实现了一种完全数据驱动的智能控制策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人船智能控制领域,具体涉及一种基于数据驱动的无人船航向角系统安全控制方法及系统


技术介绍

1、无人船是一种可以执行预定任务的无人驾驶船舶,在敌舰跟踪、海洋监测和海上救援等领域发挥着重要作用。然而,风、流、浪等环境因素对无人船航向控制提出了挑战。目前,无人船航向控制算法主要分为基于模型和无模型两种。当模型信息准确时,基于模型的控制方法是有效的,但无人船复杂的非线性特性使得建立精确的模型非常困难,影响了控制效果。

2、无模型控制技术主要有pid控制、迭代学习控制、无模型自适应控制和强化学习控制。无模型控制技术的控制器不依赖于系统模型,只需要系统数据信息。当系统模型难以建立时,无模型控制技术可以有效地控制系统。无模型自适应控制不依赖于被控系统的模型参数,而只使用系统的输入/输出数据。通过在线实时估计系统,即使系统参数不准确或频繁变化,无模型自适应控制也能保持良好的控制。

3、风、流、浪等环境干扰会影响无人船的运动,也会影响无人船的模型非线性不确定性,为了在复杂的海洋环境中实现无人船的高性能运动控制,干扰和不确定性估计是一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数据驱动的无人船航向角系统安全控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)中,所述带有干扰项的无人船航向角系统动态线性化数据模型为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤2),具体为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤3),具体为:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤4)中,所述考虑离散扩展状态观测器的偏导数估计为:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤5)中,具体为;

7.一种用于实现权利要求1所述方法的无...

【技术特征摘要】

1.一种基于数据驱动的无人船航向角系统安全控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)中,所述带有干扰项的无人船航向角系统动态线性化数据模型为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤2),具体为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征...

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

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