基于数智双驱动海浪反演观测的路径跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN117111600A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310973996.3

    申请日:2023-08-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于数智双驱动海浪反演观测的无人船精细化路径跟踪控制方法,包括S1:通过系统辨识的方法对船舶运动响应进行辨识;S2:获得未知波浪的反演波浪谱算法,获取有义波高、波周期和频率等信息;S3:将获取的波浪参数进行海浪干扰建模,将实时的海浪干扰以数学模型的形式作用在无人艇上;S4:设计艏向角速度和纵向速度控制器,对当前海况下的干扰进行实时补偿从而达到更好的控制效果;S5:设计基于降阶扩张状态观测器的扰动观测器来对海浪获取中产生的误差以及模型不确定项进行估计,从而抵消风浪流等外界扰动对无人水面艇路径跟踪任务的影响,提高了路径跟踪控制器的鲁棒性。

    一种数智双驱动实时波浪参数辨识与优化方法

    公开(公告)号:CN117034758A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310991290.X

    申请日:2023-08-08

    Abstract: 本发明公开了一种数智双驱动实时波浪参数辨识与优化方法,包括S1:使用自回归模型来描述海浪激励船舶运动系统;S2:运用系统辨识的方法通过AR模型来对船舶幅值响应算子进行获取;S3:根据船舶运动特性递推最小二乘法对AR模型进行参数辨识;S4:通过自适应优化的方法快速获得未知波浪的反演波浪谱算法,获取有义波高、波周期和频率等信息;S5:通过三种船模水池实验仿真算例,分别对应船舶在5级海况与7级海况下,遭遇角为顶浪与顶斜浪,航速为12kn、18kn、30kn下,运用纵摇和横摇时历辨识船舶运动响应函数应进行自适应优化获取当前工况下的海浪信息。该方法具有实时性强、真实性好等优势,在海浪仿真和船舶运动控制领域具有广泛的应用前景。

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