現(xiàn)在,海洋越來(lái)越得到各國(guó)的重視,對(duì)海洋的探索,開(kāi)發(fā)和利用也成為了各國(guó)在海洋領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。自主水面艇,又稱無(wú)人艇,是一種小型化,智能化,能夠自主航行的海洋航行器,可以作為小型水面運(yùn)載平臺(tái),搭載不同模塊執(zhí)行各種任務(wù),是人類研究海洋的重要工具。多無(wú)人艇協(xié)同可以完成很多單艇難以完成的任務(wù),因此成為了現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)。群集運(yùn)動(dòng)控制,作為一種受到自然界的多種動(dòng)物群體行為啟發(fā)的多智能體控制模式,具有較好的靈活性和魯棒性,在搜救,探測(cè),軍事集群等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文主要基于領(lǐng)航跟隨結(jié)構(gòu),研究了路徑引導(dǎo)的多無(wú)人艇連通保持群集運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題。具體研究工作如下:第一,針對(duì)帶有模型不確定性與外部未知擾動(dòng)的多全驅(qū)動(dòng)無(wú)人艇的連通保持群集運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)模型不確定性與外部未知擾動(dòng),利用反步法設(shè)計(jì)領(lǐng)航者的路徑跟蹤控制器,結(jié)合反步法與人工勢(shì)場(chǎng)法設(shè)計(jì)了多無(wú)人艇的連通保持群集運(yùn)動(dòng)控制器,針對(duì)上述設(shè)計(jì)中遇到的領(lǐng)航者速度需要全局已知,但只有部分船能夠訪問(wèn)領(lǐng)航者的問(wèn)題設(shè)計(jì)了分布式速度觀測(cè)器,提出了一種基于領(lǐng)航跟隨結(jié)構(gòu)的多全驅(qū)動(dòng)無(wú)人艇連通保持群集運(yùn)動(dòng)控制方法。通過(guò)輸入狀態(tài)穩(wěn)定性（ISS）定理與級(jí)聯(lián)系... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１自然界中的群集行為??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｌｏｃｋｉｎｇ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｉｎ?ｎａｔｕｒｅ??

?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???ｋｉＵｐ急！??圖１．２美國(guó)“海獵人”無(wú)人船和以色列“保護(hù)者”無(wú)人船??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｍｅｒｉｃａｎ?“Ｓｅａ?Ｈｕｎｔｅｒ”?ＵＳＶ?ａｎｄ?Ｉｓｒａｅｌ?“Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ”?ＵＳＶ??我國(guó)在無(wú)人船的研宄上起步較晚，但目前也己經(jīng)發(fā)展了較多型號(hào)的無(wú)人船。哈爾濱??工程大學(xué)、華中科技大學(xué)、大連海事大學(xué)、沈陽(yáng)自動(dòng)化所、沈陽(yáng)新光集團(tuán)、珠海云洲智??能有限公司等研宄機(jī)構(gòu)在無(wú)人船領(lǐng)域取得了一些研究成果。沈陽(yáng)航天新光集團(tuán)與中國(guó)氣??象局大氣探測(cè)技術(shù)中心共同研制成的“天象一號(hào)”無(wú)人船（圖１．３中左圖）可用于海洋??氣象動(dòng)態(tài)探測(cè)，是國(guó)內(nèi)最早用于Ｕ；程實(shí)際應(yīng)用的無(wú)人船。２０１０年，臺(tái)灣海洋科技研究中??心研制出一型無(wú)人水面艇“鄭和１０１”號(hào)，可用于進(jìn)行水文水質(zhì)氣象數(shù)據(jù)的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、??收集和分析等工作。２０１７年底，由中國(guó)人民解放軍海軍測(cè)繪研宄所、＇國(guó)家海洋局南海調(diào)??查技術(shù)中心和云洲智能聯(lián)合研制的“極行者”號(hào)海底探測(cè)無(wú)人船（圖１．３中右圖）在南??極地區(qū)完成了５平方公里海域多波束全覆蓋海底地形測(cè)量ｄ除了上述無(wú)人船以外，還有??上海大學(xué)研制的“精�！毕盗袩o(wú)人船，上海海事大學(xué)研制的“ＳｉｌｖｅｒＦｒｏｇ”號(hào)無(wú)人船，大??連海事大學(xué)的藍(lán)信號(hào)無(wú)人船，哈爾濱工程大學(xué)帶領(lǐng)多家單位研發(fā)的“天行一號(hào)”無(wú)人船等??等。雖然起步較晚，但在國(guó)家的大力支持下，我國(guó)的無(wú)人船領(lǐng)域的研宄正在蓬勃發(fā)展。??．．．．．．．??ｉ?“■一??圖１．３?“天象一號(hào)”無(wú)人船和“極行者”號(hào)無(wú)人船??Ｆｉｇ．?１．３?“ＴｉａｎＸｉａｎｇｌ”?ＵＳＶ?ａｎｄ?“ＪｉＸｉｎｇＺｈｅ”?ＵＳＶ??ｊ??－３?－??

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無(wú)人水面艇技術(shù)發(fā)展回顧與趨勢(shì)分析[J]. 張偉,廖煜雷,姜峰,趙鐵軍.  無(wú)人系統(tǒng)技術(shù). 2019(06)
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[3]群集系統(tǒng)分群行為建模與控制研究進(jìn)展[J]. 楊盼盼,劉明雍,雷小康,宋程.  控制與決策. 2016(02)
[4]無(wú)人水面艇直線航跡跟蹤控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 田勇,王丹,彭周華,劉陸.  大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]USV發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 柳晨光,初秀民,吳青,王桂沖.  中國(guó)造船. 2014(04)
[6]連通性保持下的多機(jī)器人系統(tǒng)分布式群集控制[J]. 毛昱天,陳杰,方浩,竇麗華.  控制理論與應(yīng)用. 2014(10)
[7]大規(guī)模無(wú)人系統(tǒng)集群智能控制方法綜述[J]. 梁曉龍,孫強(qiáng),尹忠海,王亞利,劉蘋妮.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(01)
[8]多USV協(xié)同系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展概述[J]. 馬天宇,楊松林,王濤濤,辛磊,陳燚.  艦船科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[9]海洋機(jī)器人30年[J]. 封錫盛,李一平.  科學(xué)通報(bào). 2013(S2)
[10]多智能體系統(tǒng)編隊(duì)控制相關(guān)問(wèn)題研究綜述[J]. 王祥科,李迅,鄭志強(qiáng).  控制與決策. 2013(11)

博士論文
[1]欠驅(qū)動(dòng)無(wú)人船的路徑跟蹤與協(xié)同控制[D]. 劉陸.大連海事大學(xué) 2018
[2]基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制的自主海洋航行器協(xié)同路徑跟蹤[D]. 王昊.大連海事大學(xué) 2014
[3]艦船編隊(duì)的魯棒自適應(yīng)控制[D]. 彭周華.大連海事大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3486924