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题名基于BLF的浅水效应下无人船自适应路径跟踪控制
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作者
郭强
王嘉琪
张显库
马道成
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机构
西安科技大学电气与控制工程学院
大连海事大学航海学院
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出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期263-271,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51679024)。
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文摘
[目的]旨在解决无人船于浅水域路径跟踪控制中面临的路径依赖约束问题。[方法]基于精确安全需求设立航行过程中的性能与可行性约束条件。针对控制器对路径参数的依赖问题和收敛需求,结合障碍李雅普诺夫函数(BLF)及固定时间收敛策略,设计一种依赖于路径参数、能够在固定时间内收敛的控制器,采用径向基神经网络(RBFNN)和自适应鲁棒项处理非线性项与环境干扰。通过“大智”号智能无人船模型模拟浅水效应环境进行仿真验证。[结果]结果显示,在不违反约束要求的前提下,路径跟踪误差能够快速收敛到预定区域,在收敛速度和精度上优于无约束的情况,证明了控制器的有效性和鲁棒性。[结论]所提控制策略在解决船舶路径依赖约束问题上,能够确保固定时间内实现精确的路径跟踪,具有理论和实际应用价值。未来可进一步优化以适应更复杂的水域环境和更高精度的路径跟踪任务。
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关键词
无人船
导航
路径规划
目标跟踪
路径跟踪控制
约束优化
输出约束控制
浅水效应
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Keywords
unmanned vehicles
navigation
path planning
target tracking
path following control
constrained optimization
output-constrained control
shallow water effect
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分类号
U664.82
[交通运输工程—船舶及航道工程]
U675.7
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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