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公开(公告)号:CN111752280A
公开(公告)日:2020-10-09
申请号:CN202010664276.5
申请日:2020-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间不确定观测器的多无人船编队固定时间控制方法,包括:基于未知扰动和未建模动态,构建无人船编队系统中的领航船、跟随船数学模型以及编队模型;将外界未知扰动项和未知水动力系数项视为集总不确定项,设计有限时间不确定观测器,对包含所述集总不确定项的无人船编队系统进行精准而快速的观测和补偿;将固定时间控制思想融入至非奇异终端滑模技术,设计具有完全固定时间稳定特性的非奇异终端滑模;基于所述有限时间不确定观测器和所述非奇异终端滑模,设计固定时间无人船编队控制策略。本发明的技术方案确保了编队跟踪控制系统的收敛速度和收敛精度,并克服了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号:CN113206622A
公开(公告)日:2021-08-03
申请号:CN202110546660.X
申请日:2021-05-19
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于海浪能发电能量传输系统的预测自抗扰控制策略,包括:建立海浪能发电能量传输系统的动力学模型;构建跟踪微分器,获取跟踪给定信号和微分信号;构建扩张状态观测器,获取海浪能发电能量传输系统的输出和输出导数的误差;构建自抗扰控制器,基于获取的跟踪给定信号和微分信号以及获取的海浪能发电能量传输系统的输出和输出导数的误差,设计非线性状态误差反馈控制律;构建整流器的模型预测控制器。本发明考虑到直线发电机的特性和波能转换系统的动力学模型,通过自抗扰以及模型预测控制控制,改变能量传输系统的运动频率,达到最大的能量输出。
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公开(公告)号:CN110879599A
公开(公告)日:2020-03-13
申请号:CN201911276389.1
申请日:2019-12-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制方法,属于多无人船协同控制领域,建立领航无人船和跟随无人船的动力学和运动学模型,以及建立领航无人船子系统的期望轨迹模型,结合积分滑模面,设计领航无人船子系统的固定时间跟踪控制器以实现领航无人船轨迹控制;采用反步法设计跟随无人船子系统的虚拟速度,来确定领航无人船和跟随无人船之间的位置误差,并通过设计跟随无人船的跟踪控制器调整领航无人船和跟随无人船之间的跟踪误差;采用有限时间扰动观测器,并结合固定时间控制律提出在复杂环境下的基于有限时间观测器的固定时间编队控制策略,实现领航无人船和跟随无人船之间的精确编队控制,并计算出最大收敛时间,该方法提出有限时间扰动观测器思想,它能够对外界扰动实现快速、有效的辨识,从而提高了无人船编队系统的鲁棒性。
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公开(公告)号:CN111752280B
公开(公告)日:2023-06-13
申请号:CN202010664276.5
申请日:2020-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间不确定观测器的多无人船编队固定时间控制方法,包括:基于未知扰动和未建模动态,构建无人船编队系统中的领航船、跟随船数学模型以及编队模型;将外界未知扰动项和未知水动力系数项视为集总不确定项,设计有限时间不确定观测器,对包含所述集总不确定项的无人船编队系统进行精准而快速的观测和补偿;将固定时间控制思想融入至非奇异终端滑模技术,设计具有完全固定时间稳定特性的非奇异终端滑模;基于所述有限时间不确定观测器和所述非奇异终端滑模,设计固定时间无人船编队控制策略。本发明的技术方案确保了编队跟踪控制系统的收敛速度和收敛精度,并克服了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号:CN110928310A
公开(公告)日:2020-03-27
申请号:CN201911288891.4
申请日:2019-12-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船领航-跟随固定时间编队控制方法,属于无人船控制领域,该方法包括建立领航无人船和跟随无人船的动力学和运动学模型,设计领航无人船子系统的固定时间控制律,以实现领航无人船轨迹控制,并为跟随无人船子系统提供控制输入信号;设计有限时间扰动观测器,实现对跟随无人船环境扰动的有效观测;建立积分滑模面,确立跟随无人船和领航无人船之间的跟随误差,并设计在复杂扰动下基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制方案,基于滑模技术的固定时间跟踪控制策略,将其应用于领航无人船子系统中,驱动领航无人船精确地跟踪期望的轨迹,有效提高了系统的跟踪精度,在外界扰动存在的情况下,仍然能够实现稳定的领航-跟随无人船编队队形,显著提高了编队系统的鲁棒性。
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公开(公告)号:CN113268059A
公开(公告)日:2021-08-17
申请号:CN202110426684.1
申请日:2021-04-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间扩张状态观测器的多无人艇编队控制方法,包括:建立无人艇的运动学和动力学模型;将编队系统划分为跟踪控制子系统和编队控制子系统,并分别设计跟踪控制子系统的控制器以及编队控制子系统的控制器;对设计的跟踪控制子系统的控制器和编队控制子系统的控制器进行稳定性分析。本发明将整个无人艇编队控制系统划分为领航‑期望跟踪控制子系统和跟随‑领航编队控制子系统,提高了编队控制系统的整体性,且设计了一种高效辨识扰动观测器,能持续高效的对无人艇编队控制系统存在的复杂外界扰动进行精准的逼近和辨识。本发明技术方案有效处理了内外部扰动对编队控制系统的影响,保证了无人艇编队控制系统的稳定性和高效性。
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公开(公告)号:CN113095001A
公开(公告)日:2021-07-09
申请号:CN202110258156.X
申请日:2021-03-09
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种终端等式约束的经济模型预测最大波能捕获方法,包括:构建直驱式波浪能发电系统的动力学模型;基于构建的动力学模型,采用经济模型预测控制方法,实现对海浪条件的实时预测,达到波浪能的最大功率跟踪。本发明设计了基于反步滑模法的最大波能捕获装置,分析了直驱式波浪能发电系统的工作原理。研究了波能捕获装置、永磁直线发电机的结构及数学模型。依据波浪入射频率和幅值,构造系统最优功率输出条件,采用id=0的解耦方法,得到d‑q轴最优参考电流,通过滑模变结构控制跟踪最优参考电流,本发明反步滑模控制策略与传统的PID控制策略相比解决了海浪变频变幅值时无法实时跟踪最大功率的问题。
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公开(公告)号:CN113095001B
公开(公告)日:2024-06-11
申请号:CN202110258156.X
申请日:2021-03-09
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种终端等式约束的经济模型预测最大波能捕获方法,包括:构建直驱式波浪能发电系统的动力学模型;基于构建的动力学模型,采用经济模型预测控制方法,实现对海浪条件的实时预测,达到波浪能的最大功率跟踪。本发明设计了基于反步滑模法的最大波能捕获装置,分析了直驱式波浪能发电系统的工作原理。研究了波能捕获装置、永磁直线发电机的结构及数学模型。依据波浪入射频率和幅值,构造系统最优功率输出条件,采用id=0的解耦方法,得到d‑q轴最优参考电流,通过滑模变结构控制跟踪最优参考电流,本发明反步滑模控制策略与传统的PID控制策略相比解决了海浪变频变幅值时无法实时跟踪最大功率的问题。
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公开(公告)号:CN113268059B
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202110426684.1
申请日:2021-04-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间扩张状态观测器的多无人艇编队控制方法,包括:建立无人艇的运动学和动力学模型;将编队系统划分为跟踪控制子系统和编队控制子系统,并分别设计跟踪控制子系统的控制器以及编队控制子系统的控制器;对设计的跟踪控制子系统的控制器和编队控制子系统的控制器进行稳定性分析。本发明将整个无人艇编队控制系统划分为领航‑期望跟踪控制子系统和跟随‑领航编队控制子系统,提高了编队控制系统的整体性,且设计了一种高效辨识扰动观测器,能持续高效的对无人艇编队控制系统存在的复杂外界扰动进行精准的逼近和辨识。本发明技术方案有效处理了内外部扰动对编队控制系统的影响,保证了无人艇编队控制系统的稳定性和高效性。
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