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题名多领航者导引无人船集群的分布式时变队形控制
被引量：13
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作者
吴文涛
古楠
彭周华
刘陆
王丹
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机构
大连海事大学船舶电气工程学院
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2020年第1期21-30,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61673081,51979020)
大连市杰出青年科技人才支持计划资助项目(2018RJ08)。
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文摘
[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。
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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
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Keywords
under-actuated Unmanned Surface Vehicle(USV)
guidance and control law
time-varying formation control
multiple leaders
Extended State Observer(ESO)
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分类号
U674.91
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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