虾塘差速无人投饲船巡边算法设计与仿真分析

• 作者: 胡庆松 陈研霖 陈普坤 陈雷雷 匡兴红
• 来源期刊: 渔业现代化
• 关键词: 投饲船 差速投饲船 自动投饲 姿态反馈 虾塘 水产养殖 投饲效率 Matlab仿真
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 水产养殖工程
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: S969.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-9580.2021.04.001

摘要

为提升虾塘巡边投饲作业的效率和可靠性,以差速无人投饲船为研究对象,提出了基于变积分PID姿态控制和边距区间搜索控制动态切换的控制算法.该控制算法在建立差速无人投饲船运动模型和姿态反馈模型的基础上,追踪无人船巡边过程的距离信息和角度信息以保持投饲船巡边的正确姿态.同时,考虑无人船控制的非线性特征,设计了边距区间搜索控制算法,使船体快速地收敛到PID调整范围内,降低了算法的复杂性.通过Matlab仿真分析不同参数和边界下算法的有效性,验证了算法在0～3 m/s的巡边速度下,最大巡边误差可控制在0.3 m以内,最大角度跟踪误差可控制在9°以内.研究表明,提出的巡边算法满足虾塘投饲装备巡边指标要求,具有较好的实用价值.