公开(公告)号：CN114859705A

公开(公告)日：2022-08-05

申请号：CN202210170640.1

申请日：2022-02-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王巍凯 ,  黄兵 ,  苏玉民 ,  张磊 ,  朱骋 ,  周彬

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种可预先设置控制性能且无需辅助系统介入的水面无人艇控制方法，包括：(1)建立无人艇运动学动力学模型；(2)对跟踪误差进行预设性能控制并确定控制目标；(3)设计无模型抗饱和控制器；(4)验证无人艇控制系统的稳定性和鲁棒性。本发明提出一种无模型控制架构，摆脱了模型需求因此可以有效抵抗不确定性干扰而无需引入辅助系统，降低了系统的复杂程度和设计难度。通过在架构中引入基于死区算子的饱和函数对控制输出进行滤波，使控制器具有抗饱和特性且不影响控制效果。通过在架构中引入适当的预设性能函数对跟踪误差进行约束，即可在试验开始前预先设置瞬态和稳态控制性能进而实现跟踪控制。

公开(公告)号：CN114594766A

公开(公告)日：2022-06-07

申请号：CN202210170625.7

申请日：2022-02-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王巍凯 ,  黄兵 ,  张磊 ,  苏玉民 ,  朱骋 ,  周彬

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种参数约束下的抗饱和时变队形协同控制方法，包括：建立无人艇编队运动学动力学模型；对控制系统进行模型转换并确定控制目标；设计时变队形的抗饱和控制器；验证无人艇编队系统的有限时间稳定性和鲁棒性。通过设计时变编队控制器使得无人艇编队可随着时间改变队形以适应不同工况，并且通过设计控制器满足自身参数约束，实现了抗饱和的控制能力，相比于引入辅助系统等传统方法，简化了控制架构。在解决模型参数不确定的问题上，所设计的控制器具有优良的控制性能，可以保证跟踪误差最终收敛至零点，这是传统编队方法无法实现的。

公开(公告)号：CN114035566A

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN202111049357.5

申请日：2021-09-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 黄兵 ,  王巍凯 ,  张宇航 ,  张磊 ,  苏玉民 ,  沈海龙 ,  庄佳园

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了无人艇有限时间抗饱和控制器的设计方法、系统及装置，属于无人水面艇运动控制技术领域，解决受到外部干扰、模型不确定性和输入饱和约束的无人艇分布式编队控制问题的问题。本发明的方法包括：建立单艘无人艇的数学模型，获取单艘无人艇的三自由度的动力学模型,并对三自由度的动力学模型进行转换；根据转换的三自由度的动力学模型，建立编队系统的跟踪误差动力学模型，获取单艘无人艇的跟踪误差和跟踪误差的导数；根据转换的三自由度的动力学模型，建立编队系统的动力学模型；根据单艘无人艇的数学模型、编队系统的跟踪误差动力学模型和编队系统的动力学模型设计有限时间抗饱和控制器。本发明适用于对多无人艇的分布式编队控制。