公开(公告)号：CN115509237B

公开(公告)日：2025-03-11

申请号：CN202211329526.5

申请日：2022-10-27

Applicant: 哈尔滨理工大学

Inventor： 佟海艳 ,  付雪莲 ,  刘彩云 ,  王海滨

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/65 ,  G05D1/644 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，本发明涉及路径跟踪技术领域，尤其涉及基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，包含以下步骤：步骤(1)：建立无人船运动三自由度数学模型；步骤(2)：构建非线性映射函数；步骤(3)：对原有系统的状态进行非线性映射变换，得到无约束系统；步骤(4)：设计基于三角函数型映射的艏向直接约束控制器；步骤(5)：设计基于三角函数型映射的纵荡直接约束控制器；步骤(6)：仿真验证。本发明要解决无人船在行驶过程中环境受限导致的约束问题，通过构建一种三角函数型映射函数处理状态约束，将原来受约束限制的系统映射为无约束的新系统，基于新系统设计控制器。

公开(公告)号：CN117724480A

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202311608401.0

申请日：2023-11-28

Applicant: 哈尔滨理工大学

Inventor： 佟海艳 ,  尚占 ,  胡莹莹 ,  付雪莲

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种无人艇编队通过狭窄水道约束导引方法，本发明以无人艇编队为背景，涉及编队队形变换领域，包含以下步骤：步骤(1)：建立无人艇编队数学模型；步骤(2)：设计跟随者的期望位置；步骤(3)：设计跟随者的期望艏向角度；步骤(4)：设计一种新型期望纵荡速度约束函数；步骤(5)：设计一种新型跟随者期望纵荡速度辅助函数；步骤(6)：设计一种新型跟随者期望纵荡速度；步骤(7)：根据反步法设计无人艇艏向控制器和纵荡控制器；步骤(8)：仿真验证。本发明解决了无人艇编队通过狭窄水域的问题，设计新型期望纵荡速度约束函数和新型辅助函数，在狭窄水域领航者与期望跟随者之间的夹角会随着领航者曲率的变化而改变。

公开(公告)号：CN116300469A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310343597.9

申请日：2023-03-31

Applicant: 哈尔滨理工大学

Inventor： 佟海艳 ,  王烁然 ,  刘彩云 ,  王珺吉 ,  付雪莲

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种基于新型障碍Lyapunov函数的非线性系统输出约束控制方法，本发明涉及轨迹跟踪控制领域，尤其涉及一种基于新型障碍Lyapunov函数的非线性系统的路径跟踪及输出约束控制方法，包含以下步骤：步骤(1)：建立二阶非线性系统的数学模型；步骤(2)：设计新型障碍Lyapunov函数；步骤(3)：获得非线性系统的跟踪误差动态模型；步骤(4)：设计一阶惯性滤波器；步骤(5)：设计基于新型障碍Lyapunov函数的非线性输出约束系统的Lyapunov函数以及虚拟控制输入；步骤(6)：设计非线性系统约束控制器；步骤(7)：仿真验证。本发明为解决实际工程应用中的物理限制、系统性能、安全指标等带来的约束问题，通过构建一种新型障碍Lyapunov函数处理系统输出约束，该函数可将有约束和无约束(约束无界)的情况统一在同一方法中，并且具有更好的暂态性能和稳态性能。

公开(公告)号：CN115509237A

公开(公告)日：2022-12-23

申请号：CN202211329526.5

申请日：2022-10-27

Applicant: 哈尔滨理工大学

Inventor： 佟海艳 ,  付雪莲 ,  刘彩云 ,  王海滨

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，本发明涉及路径跟踪技术领域，尤其涉及基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，包含以下步骤：步骤(1)：建立无人船运动三自由度数学模型；步骤(2)：构建非线性映射函数；步骤(3)：对原有系统的状态进行非线性映射变换，得到无约束系统；步骤(4)：设计基于三角函数型映射的艏向直接约束控制器；步骤(5)：设计基于三角函数型映射的纵荡直接约束控制器；步骤(6)：仿真验证。本发明要解决无人船在行驶过程中环境受限导致的约束问题，通过构建一种三角函数型映射函数处理状态约束，将原来受约束限制的系统映射为无约束的新系统，基于新系统设计控制器。