無人艇軌跡跟蹤控制方法研究
發(fā)布時間：2022-01-22 07:04
水面無人艇是一種在海上能夠自主航行的智能平臺,它可以對環(huán)境改變迅速作出反應,并且具有輕量化、功能化、高航速等優(yōu)點。水面無人艇對惡劣的外界環(huán)境具有較強的適應能力,其在軍事和民用等領域得到了廣泛的應用。同時,無人艇在復雜多變的環(huán)境中,其仍能夠保持自主航行是非常重要的。而具有高精度并且穩(wěn)定的軌跡跟蹤控制系統(tǒng)是對無人艇自主航行的基本保證,因此對無人艇軌跡跟蹤控制方法的研究具有重要的意義。無人艇在海上航行時易受到風、浪、流等外界環(huán)境的影響,同時其運動系統(tǒng)是一種特殊的非線性系統(tǒng),因此對無人艇軌跡跟蹤控制方法的研究具有較大的挑戰(zhàn)性。另一方面,在實際的航行中,由于無人艇的速度狀態(tài)矢量通常難以測量,使得傳統(tǒng)的控制方法難以解決現(xiàn)有的問題,這就需要對新的無人艇控制方法進行探索。本文針對上述問題,結合滑�？刂评碚摲謩e設計了兩種不同的軌跡跟蹤控制器。首先,針對系統(tǒng)中存在的不確定性和外界干擾,通過弱化復雜的條件,建立了水面無人艇的三自由度數(shù)學模型。該數(shù)學模型是進行軌跡跟蹤控制器的設計以及軌跡跟蹤仿真研究的基礎。其次,針對無人艇速度狀態(tài)矢量不可測的軌跡跟蹤控制問題,設計了基于觀測器的軌跡跟蹤滑�？刂破�。利用非線性變...
【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Spartan號水面無人艇(2)賽威船舶公司
圖 1.2 “食人魚”號無人艇有先進的無人艇技術，其主要研究單位有：以色列以色列埃爾比特公司等。列拉斐爾公司主持研制了著名的“保護者”(ProtectSV 是以色列發(fā)展較早的無人艇項目，目前發(fā)展已經(jīng)，并且裝有多樣化的武器系統(tǒng)和現(xiàn)代化的傳感器系始在海軍服役。此 USV 能夠達到 50 節(jié)的航速，最大為 1000 千克。艇上的傳感器主要是“托普拉伊特系統(tǒng)是多傳感器光電載荷系統(tǒng)，能夠在白天和夜晚和自動目標指示�！氨Ｗo者”USV 配備了“微型臺爾公司的“臺風”遙控得到穩(wěn)定，能夠使用 40mm 武器。比特公司研發(fā)設計出了“銀色馬林魚”(Silver Marlin)無“Protector”號無人艇之后研發(fā)的又一款多功能無人
如圖1.3(a)所示。該 USV 是以色列發(fā)展較早的無人艇項目，目前發(fā)展已經(jīng)非常的成熟，其具有出色的隱身性能，并且裝有多樣化的武器系統(tǒng)和現(xiàn)代化的傳感器系統(tǒng)。2006 年，“保護者”號 USV 開始在海軍服役。此 USV 能夠達到 50 節(jié)的航速，最大航程是 400 海里，最大作戰(zhàn)有效載荷為 1000 千克。艇上的傳感器主要是“托普拉伊特”光學系統(tǒng)和導航雷達，其中的光電系統(tǒng)是多傳感器光電載荷系統(tǒng)，能夠在白天和夜晚以及各種惡劣的氣候條件下完成手動和自動目標指示�！氨Ｗo者”USV 配備了“微型臺風”武器系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過拉斐爾公司的“臺風”遙控得到穩(wěn)定，能夠使用 40mm 自動榴彈發(fā)射器或者 12.7mm 機槍等武器。以色列埃爾比特公司研發(fā)設計出了“銀色馬林魚”(Silver Marlin)無人艇，如圖 1.3(b)所示。該艇是繼“Protector”號無人艇之后研發(fā)的又一款多功能無人水面艇。它既能夠通過無線電遙控操作
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水面無人艇發(fā)展與應用[J]. 李家良. 火力與指揮控制. 2012(06)
[2]欠驅動自治水面船的全局K-指數(shù)鎮(zhèn)定控制方法[J]. 廖煜雷,龐永杰,張鐵棟. 哈爾濱工程大學學報. 2011(04)
[3]未來海戰(zhàn)的殺手锏——新概念武器之無人水面艇[J]. 海天. 艦載武器. 2006(03)
[4]致命幽靈 美法聯(lián)合發(fā)展水面無人艇項目[J]. 邱健. 國際展望. 2005(02)
[5]完美無人家族之無人水面艇[J]. 曹臨. 兵器知識. 2004(06)
[6]美國海軍高速無人船將浮出水面[J]. 肖占中. 艦載武器. 2003(02)
博士論文
[1]欠驅動水面船舶的全局鎮(zhèn)定控制方法研究[D]. 于瑞亭.哈爾濱工程大學 2012
[2]欠驅動水面船舶非線性反饋控制研究[D]. 卜仁祥.大連海事大學 2008
[3]水面船舶的非線性控制研究[D]. 程金.中國科學院研究生院（自動化研究所） 2007
碩士論文
[1]自主式水下航行器的建模與自適應滑�？刂芠D]. 高劍.西北工業(yè)大學 2004
本文編號：3601757
【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Spartan號水面無人艇(2)賽威船舶公司
圖 1.2 “食人魚”號無人艇有先進的無人艇技術，其主要研究單位有：以色列以色列埃爾比特公司等。列拉斐爾公司主持研制了著名的“保護者”(ProtectSV 是以色列發(fā)展較早的無人艇項目，目前發(fā)展已經(jīng)，并且裝有多樣化的武器系統(tǒng)和現(xiàn)代化的傳感器系始在海軍服役。此 USV 能夠達到 50 節(jié)的航速，最大為 1000 千克。艇上的傳感器主要是“托普拉伊特系統(tǒng)是多傳感器光電載荷系統(tǒng)，能夠在白天和夜晚和自動目標指示�！氨Ｗo者”USV 配備了“微型臺爾公司的“臺風”遙控得到穩(wěn)定，能夠使用 40mm 武器。比特公司研發(fā)設計出了“銀色馬林魚”(Silver Marlin)無“Protector”號無人艇之后研發(fā)的又一款多功能無人
如圖1.3(a)所示。該 USV 是以色列發(fā)展較早的無人艇項目，目前發(fā)展已經(jīng)非常的成熟，其具有出色的隱身性能，并且裝有多樣化的武器系統(tǒng)和現(xiàn)代化的傳感器系統(tǒng)。2006 年，“保護者”號 USV 開始在海軍服役。此 USV 能夠達到 50 節(jié)的航速，最大航程是 400 海里，最大作戰(zhàn)有效載荷為 1000 千克。艇上的傳感器主要是“托普拉伊特”光學系統(tǒng)和導航雷達，其中的光電系統(tǒng)是多傳感器光電載荷系統(tǒng)，能夠在白天和夜晚以及各種惡劣的氣候條件下完成手動和自動目標指示�！氨Ｗo者”USV 配備了“微型臺風”武器系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過拉斐爾公司的“臺風”遙控得到穩(wěn)定，能夠使用 40mm 自動榴彈發(fā)射器或者 12.7mm 機槍等武器。以色列埃爾比特公司研發(fā)設計出了“銀色馬林魚”(Silver Marlin)無人艇，如圖 1.3(b)所示。該艇是繼“Protector”號無人艇之后研發(fā)的又一款多功能無人水面艇。它既能夠通過無線電遙控操作
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水面無人艇發(fā)展與應用[J]. 李家良. 火力與指揮控制. 2012(06)
[2]欠驅動自治水面船的全局K-指數(shù)鎮(zhèn)定控制方法[J]. 廖煜雷,龐永杰,張鐵棟. 哈爾濱工程大學學報. 2011(04)
[3]未來海戰(zhàn)的殺手锏——新概念武器之無人水面艇[J]. 海天. 艦載武器. 2006(03)
[4]致命幽靈 美法聯(lián)合發(fā)展水面無人艇項目[J]. 邱健. 國際展望. 2005(02)
[5]完美無人家族之無人水面艇[J]. 曹臨. 兵器知識. 2004(06)
[6]美國海軍高速無人船將浮出水面[J]. 肖占中. 艦載武器. 2003(02)
博士論文
[1]欠驅動水面船舶的全局鎮(zhèn)定控制方法研究[D]. 于瑞亭.哈爾濱工程大學 2012
[2]欠驅動水面船舶非線性反饋控制研究[D]. 卜仁祥.大連海事大學 2008
[3]水面船舶的非線性控制研究[D]. 程金.中國科學院研究生院（自動化研究所） 2007
碩士論文
[1]自主式水下航行器的建模與自適應滑�？刂芠D]. 高劍.西北工業(yè)大學 2004
本文編號：3601757
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