波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统

    公开(公告)号:CN117193126B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202311289511.5

    申请日:2023-10-07

    Abstract: 波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统,本发明涉及海洋机器人的节能运动控制方法及控制系统。本发明的目的是为了解决现有方法在波浪环境影响下导致的航行轨迹偏离期望路线,造成能量损耗与机械损坏的问题。过程为:1:设置当前k时刻的期望艏向角;获取海洋机器人当前k时刻的实际艏向角、转艏角速度、遭遇角和波浪的波高;2:若航向误差绝对值大于阈值执行3;否则结束艏向控制;3:推理计算出波高和遭遇角对应的时变增益参数;4:计算海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统输出;5:得到海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统的输入;6:根据艏向控制系统的输入执行相应操作,令k=k+1,执行1。用于机器人控制领域。

    一种面向于弱机动海洋机器人改进引力型LOS路径跟踪方法、程序、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN118210310A

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202410314007.4

    申请日:2024-03-19

    Abstract: 本发明属于海洋机器人路径跟踪技术领域,具体涉及一种面向于弱机动海洋机器人改进引力型LOS路径跟踪方法、程序、设备及存储介质。本发明在期望路径的几个特殊位置处设置引力向量,用于指引期望路径终点方向,缩小横向跟踪误差以及克服海流影响带来的稳态误差;将期望艏向设置为几个引力的合力方向,同时设定了横向误差判断器以及根据是否发生超调采取不同的期望艏向角计算公式,使得既可以准确的跟踪期望路径,又可以在大偏移下返回目标路径点附近,继续完成路径跟踪任务。本发明相比于传统的LOS制导策略可以良好的解决由于海流影响带来的稳态误差问题,同时也解决了传统的AFLOS算法可能导致的超调过程大,调节时间长的问题。

    波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统

    公开(公告)号:CN117193126A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311289511.5

    申请日:2023-10-07

    Abstract: 波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统,本发明涉及海洋机器人的节能运动控制方法及控制系统。本发明的目的是为了解决现有方法在波浪环境影响下导致的航行轨迹偏离期望路线,造成能量损耗与机械损坏的问题。过程为:1:设置当前k时刻的期望艏向角;获取海洋机器人当前k时刻的实际艏向角、转艏角速度、遭遇角和波浪的波高;2:若航向误差绝对值大于阈值执行3;否则结束艏向控制;3:推理计算出波高和遭遇角对应的时变增益参数;4:计算海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统输出;5:得到海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统的输入;6:根据艏向控制系统的输入执行相应操作,令k=k+1,执行1。用于机器人控制领域。

    海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统

    公开(公告)号:CN117193012A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311289513.4

    申请日:2023-10-07

    Abstract: 海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统,属于海洋机器人控制技术领域。为了解决现有MFAC算法均存在的航向控制系统与MFAC控制器之间动态响应速度不匹配的问题。本发明首先计算控制器运行k次时的实际艏向与运行k‑1次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k),以及控制器运行k‑1次时的实际艏向与运行k‑2次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k‑1);然后计算一阶差分输出信息Δy(k)和Δy(k‑1)的差值得到二阶差分输出信息;将艏向误差e(k)、一阶差分输出信息Δy(k)、二阶差分输出信息Δy(k)‑Δy(k‑1)作为无模型自适应控制器的输入解算出期望输入u(k),无模型自适应控制器基于控制输入准则函数构建得到。

    一种基于改进扩张状态观测器海洋机器人航向控制方法、程序、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119668082A

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202411790752.2

    申请日:2024-12-06

    Abstract: 本发明属于海洋机器人运动控制技术领域,具体涉及一种基于改进扩张状态观测器海洋机器人航向控制方法、程序、设备及存储介质。本发明通过引入谐振观测项对扩展状态观测器的内部结构进行改进,减小对于时变扰动观测误差;同时对于观测扰动频率设置一个自适应律,并根据观测误差进行调整,减小对时变扰动的观测误差,从而达到稳定航向控制的目的。本发明相比于基于传统扩张状态观测器的控制器可以良好地解决由于观测器自身带宽有限导致无法对时变扰动进行良好观测的问题,从而增强了航向控制的抗干扰性。

    海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统

    公开(公告)号:CN117193012B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202311289513.4

    申请日:2023-10-07

    Abstract: 海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统,属于海洋机器人控制技术领域。为了解决现有MFAC算法均存在的航向控制系统与MFAC控制器之间动态响应速度不匹配的问题。本发明首先计算控制器运行k次时的实际艏向与运行k‑1次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k),以及控制器运行k‑1次时的实际艏向与运行k‑2次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k‑1);然后计算一阶差分输出信息Δy(k)和Δy(k‑1)的差值得到二阶差分输出信息;将艏向误差e(k)、一阶差分输出信息Δy(k)、二阶差分输出信息Δy(k)‑Δy(k‑1)作为无模型自适应控制器的输入解算出期望输入u(k),无模型自适应控制器基于控制输入准则函数构建得到。

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