多领航者导引无人船集群的分布式时变队形控制

• 作者: 刘陆 古楠 吴文涛 彭周华 王丹
• 来源期刊: 中国舰船研究
• 学科: 交通运输
• 关键词: 欠驱动无人船 制导和控制律 时变队形控制 多领航者 扩张状态观测器
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 智能船舶专题
• 页码范围: 21-30
• 页数: 10页
• 分类号: U674.91
• 字数: 7734字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.01734

摘要

[目的]针对含有模型高度不确定性和未知海洋环境扰动的无人船集群,研究多领航者导引的欠驱动无人船(USV)集群的分布式时变队形控制问题.[方法]首先,在运动学层级,基于包含策略和路径操纵原理,设计时变队形分布式制导律;然后,在动力学层级,针对USV航行中存在的模型不确定性以及未知海洋环境扰动,设计基于扩张状态观测器(ESO)的前向速度和艏摇角速度控制律,减小模型不确定性和未知海洋环境扰动带来的影响;最后,进行级联系统稳定性分析和控制器有效性的仿真验证.[结果]研究表明,无人船集群采用的分布式时变编队闭环控制系统输入状态稳定,仿真结果证明了控制方法的有效性.[结论]所提出的控制器可以使无人船集群形成预定的时变编队队形,并跟踪多领航者形成的凸包.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王丹	大连海事大学船舶电气工程学院	128	769	16.0	22.0
2	彭周华	大连海事大学船舶电气工程学院	22	116	6.0	10.0
3	刘陆	大连海事大学船舶电气工程学院	5	22	1.0	4.0
4	吴文涛	大连海事大学船舶电气工程学院	1	0	0.0	0.0
5	古楠	大连海事大学船舶电气工程学院	1	0	0.0	0.0