一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法
本专利公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法,面向航海实践提出了折线路径跟踪策略,在预设路径中加入虚拟目标点,控制无人水面艇靠近虚拟目标点,动态更新折线路径上的虚拟目标点,直至跟踪至路径终点,实现了无人水面艇高精度跟踪折线路径,提升了折线路径跟踪质量。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
航海实践中路径由系列转向点连接而成,形成折线路径。本专利公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法,面向航海实践提出了折线路径跟踪策略,在预设路径中加入虚拟目标点,控制无人水面艇靠近虚拟目标点,动态更新折线路径上的虚拟目标点,直至跟踪至路径终点,实现了无人水面艇高精度跟踪折线路径,提升了折线路径跟踪质量。
同时,设计了配套的控制系统,可模块化应用到水面船舶,无需调整船舶现有布局,迁移灵活、成本低、适用性强。
存在如下技术效果:(1)不但能实现欠驱动无人水面艇直线路径跟踪,还能实现折线路径跟踪,使得本专利很好地适应航海实践中折线路径跟踪重大现实需求;(2)综合考虑无人水面艇操纵性能与路径跟踪算法特点,集成制导、航行与控制来解决路径跟踪问题;(3)提出的折线路径跟踪策略,可使无人水面艇在转向时及早合理地打舵,避免现有跟踪方法转向时出现大迂回现象,保障了船艇安全、经济、高效地航行;(4)考虑了输入饱和与时变干扰情况,增强了无人水面艇路径跟踪过程中的安全水平和抗干扰能力。
武汉理工大学
2022-08-12