公开(公告)号：CN119045481A

公开(公告)日：2024-11-29

申请号：CN202411121729.4

申请日：2024-08-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 宁君 ,  王雨 ,  马一帆 ,  陈科谕 ,  刘陆 ,  彭周华 ,  李铁山

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明提供一种带有事件触发机制和信号量化的无人船自适应轨迹跟踪控制方法，包括：采用均匀量化器对控制信号进行量化，并使用线性分析模型描述输入量化的过程以及外界干扰；利用神经网络观测器估计量化后的状态反馈信息、系统不确定项以及外界干扰；结合反步法、动态面技术和事件触发机制，利用神经网络观测器观测结果，设计量化反馈控制器；基于Lyapunov稳定性理论，证明神经网络观测器的观测误差，以及设计的带有事件触发机制和信号量化的USV自适应轨迹跟踪控制系统的稳定性。本发明技术方案针对海上通讯带宽受限情况下无人船的轨迹跟踪问题，通过设计量化反馈控制器，解决了带有事件触发机制和信号量化的USV自适应轨迹跟踪控制问题。

公开(公告)号：CN119045480A

公开(公告)日：2024-11-29

申请号：CN202411121727.5

申请日：2024-08-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 宁君 ,  王雨 ,  马一帆 ,  陈科谕 ,  刘陆 ,  彭周华 ,  李铁山

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明提供一种带有输入/状态量化的无人船自适应轨迹跟踪控制方法，包括：S1、利用扩张状态观测器估计量化后的状态反馈信息、系统不确定项以及外界干扰；S2、在运动学子系统，设计基于扩张状态观测器的观测结果的制导律；S3、在动力学子系统，利用关于输入量化的线性分析模型以及努斯鲍姆函数，设计自适应滑膜控制器；S4、基于Lyapunov稳定性理论，证明扩张状态观测器的观测误差，以及设计的带有输入量化和状态量化的USV自适应轨迹跟踪控制系统的稳定性。本发明的技术方案针对海上通讯带宽受限情况下无人船(Unmanned Surface Vehicle，USV)的轨迹跟踪问题，通过设计量化反馈控制器，解决了带有输入量化和状态量化的USV自适应轨迹跟踪控制问题。

公开(公告)号：CN119472267A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202411439570.0

申请日：2024-10-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李伟 ,  崔若愚 ,  宁君 ,  李铁山 ,  刘陆 ,  陈科谕

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种带有输入以及状态量化的无人船航向容错控制方法，包括：考虑USV容错系统中传感器和执行器的故障因素，设计控制器；采用扩张状态观测器，估计系统的状态变量和不确定性，并对量化的状态变量进行重构；对输入量化的过程进行线性描述，控制器不需要任何量化参数的先验信息；利用李雅普诺夫稳定性理论证明了控制器和观测器的稳定性，整个闭环系统是最终一致有界的。本发明将故障因素考虑进船舶运动控制过程中，采用量化技术对系统的控制输入和状态变量进行处理。在仿真过程中，使用饱和函数代替控制律中的符号函数以防止抖振，验证了带有输入以及状态量化的无人船航向容错控制策略的有效性。