基于反步法的无人船航迹控制器设计及仿真文献综述

 2024-06-04 15:59:02
摘要

无人船作为一种高度自动化的海上平台,在海洋资源开发、海洋环境监测、海上搜救等领域展现出巨大的应用潜力。

航迹跟踪控制是无人船自主航行的关键技术之一,其目标是设计控制器使无人船能够沿着预先设定的航迹行驶。

反步法作为一种非线性控制方法,由于其设计简单、易于理解等优点,在无人船航迹跟踪控制领域得到了广泛应用。

本文综述了无人船航迹跟踪控制技术,特别是基于反步法的控制方法,并对该领域的研究现状、主要方法和未来发展趋势进行了分析和展望。


关键词:无人船,航迹跟踪控制,反步法,非线性控制,自主航行

第一章相关概念

1.1无人船
无人船(UnmannedSurfaceVehicle,USV)是指能够在水面自主航行,无需人员操控的船舶。

它通常配备有传感器、导航系统、通信系统以及控制系统等,能够自主地完成各种任务。


1.2航迹跟踪控制
航迹跟踪控制是指设计控制器使无人船能够沿着预先设定的航迹行驶,即使在受到外界环境干扰的情况下,也能尽可能地减小航迹跟踪误差,保持航向稳定。


1.3反步法
反步法是一种非线性控制方法,其基本思想是将复杂的非线性系统分解成多个子系统,然后针对每个子系统设计虚拟控制律,最终得到整个系统的控制律。

反步法设计简单,易于理解,且对系统模型精度要求不高,因此在无人船航迹跟踪控制领域得到了广泛应用。

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