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申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
申请日：2024-02-19
公开（公告）日：2024-05-17
公开（公告）号：CN118051055A
主分类号：G05D1/43
分类号：G05D1/43;G05D109/30
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开
摘要：本发明公开了一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统，设计辨识模型、改进型扩张状态观测器和轨迹跟踪控制器；包括：S1.针对欠驱动船舶的运动特性，通过机理分析确定三自由度模型结构，通过船舶航行数据采用扩展卡尔曼滤波算法辨识模型参数，获得辨识模型；S2.将模型辨识误差及环境扰动误差当做总扰动，设计改进型扩张状态观测器估计系统总扰动；S3.基于滑模控制理论进行轨迹跟踪控制器设计，根据船舶控制任务复杂度采用指数趋近律及线性滑模面，并在控制器的设计中加入扰动补偿，获得轨迹跟踪控制器；本发明在不需要复杂建模的过程下，仍可以实现高精度轨迹跟踪控制，并且具有较强的抗干扰能力。
主权项：1.一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.针对欠驱动船舶的运动特性，通过机理分析确定三自由度模型结构，通过船舶航行数据采用扩展卡尔曼滤波算法辨识模型参数，获得船舶三自由度辨识模型；S2.将模型辨识误差及环境扰动误差当做总扰动，设计改进型扩张状态观测器估计系统总扰动；S3.基于滑模控制理论进行轨迹跟踪控制器设计，根据船舶控制任务复杂度采用指数趋近律及线性滑模面，并在控制器的设计中加入扰动补偿，获得轨迹跟踪控制器；S4.实时获取欠驱动船舶航行数据，利用船舶三自由度辨识模型辨识模型参数误差内部扰动，获取外部环境扰动，根据外部环境扰动及模型参数误差内部扰动利用改进型扩张状态观测器估计船舶轨迹跟踪过程中的总扰动，根据总扰动利用轨迹跟踪控制器对欠驱动船舶进行扰动补偿，以实时进行轨迹跟踪控制。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部 一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统
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