随着地面无人平台(Unmanned Ground Vehicles,UGVs)在复杂作业环境中的潜在应用和战略价值日益凸显,确保其自主行为的安全性变得至关重要。提出一种结合系统理论过程分析(System-Theoretic Process Analysis,STPA)和Bow-Tie模型的地面...随着地面无人平台(Unmanned Ground Vehicles,UGVs)在复杂作业环境中的潜在应用和战略价值日益凸显,确保其自主行为的安全性变得至关重要。提出一种结合系统理论过程分析(System-Theoretic Process Analysis,STPA)和Bow-Tie模型的地面无人平台系统安全分析方法。围绕遥控操作地面无人平台系统安全,通过STPA方法识别UGV系统中的不安全控制行为及其潜在风险,并利用Bow-Tie模型分析从损失致因场景到可能事故后果的事件链,得到风险传播路径和风险扩散路径。最终,基于Bow-Tie分析结果确定主被动安全分级控制措施,并通过自主安全控制器实现了系统安全管理。展开更多
为解决船舶导航系统跟踪精度受限、艏向控制稳定性差等问题,提出船舶导航系统智能控制与优化方法。以船舶动力学模型为控制设计基础,运用视线(Line of Sight,LOS)导航算法,通过轨迹偏差计算期望艏向角,简化航迹控制为艏向角控制;引入坐...为解决船舶导航系统跟踪精度受限、艏向控制稳定性差等问题,提出船舶导航系统智能控制与优化方法。以船舶动力学模型为控制设计基础,运用视线(Line of Sight,LOS)导航算法,通过轨迹偏差计算期望艏向角,简化航迹控制为艏向角控制;引入坐标补偿策略,依据航段方位角差修正转向偏差,优化期望艏向角,减少航迹切换误差;以优化后的期望艏向角为线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)输入,经扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)估计干扰并补偿后,结合比例-微分(Proportional-Derivative,PD)控制律输出信号控制舵机转向,实现船舶导航智能优化控制。实验结果显示,该方法的应用可以降低期望艏向角波动,避免航迹切换时艏向突变;使舵角输出更平稳,增强航向控制稳定性;获取贴近规划路径的导航路径,缩小航迹偏差。展开更多
文摘随着地面无人平台(Unmanned Ground Vehicles,UGVs)在复杂作业环境中的潜在应用和战略价值日益凸显,确保其自主行为的安全性变得至关重要。提出一种结合系统理论过程分析(System-Theoretic Process Analysis,STPA)和Bow-Tie模型的地面无人平台系统安全分析方法。围绕遥控操作地面无人平台系统安全,通过STPA方法识别UGV系统中的不安全控制行为及其潜在风险,并利用Bow-Tie模型分析从损失致因场景到可能事故后果的事件链,得到风险传播路径和风险扩散路径。最终,基于Bow-Tie分析结果确定主被动安全分级控制措施,并通过自主安全控制器实现了系统安全管理。
文摘为解决船舶导航系统跟踪精度受限、艏向控制稳定性差等问题,提出船舶导航系统智能控制与优化方法。以船舶动力学模型为控制设计基础,运用视线(Line of Sight,LOS)导航算法,通过轨迹偏差计算期望艏向角,简化航迹控制为艏向角控制;引入坐标补偿策略,依据航段方位角差修正转向偏差,优化期望艏向角,减少航迹切换误差;以优化后的期望艏向角为线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)输入,经扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)估计干扰并补偿后,结合比例-微分(Proportional-Derivative,PD)控制律输出信号控制舵机转向,实现船舶导航智能优化控制。实验结果显示,该方法的应用可以降低期望艏向角波动,避免航迹切换时艏向突变;使舵角输出更平稳,增强航向控制稳定性;获取贴近规划路径的导航路径,缩小航迹偏差。
