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申请/专利权人：宁波飞鲨动力科技有限公司
摘要：本发明公开了一种欠驱动无人船自适应滑模轨迹跟踪控制方法，涉及无人船轨迹跟踪控制技术领域，该控制方法包括以下步骤：S100，建立动力学与运动学模型：根据欠驱动水上无人船的实际参数，建立其动力学方程和运动学模型，该模型考虑无人船在航行过程中的受力情况，包括惯性力、阻尼力、科里奥向心力以及风、浪、流的外界干扰力，通过该模型，准确描述无人船的运动状态，本发明本通过设计自适应滑模控制策略和观测器来实时估计和补偿外界干扰及模型不确定度，显著提高了无人船轨迹跟踪的精度，同时，由于滑模控制本身对参数变化和外界干扰具有较强的鲁棒性，使得该方法能够在复杂的海洋环境中保持良好的控制性能。
主权项：1.一种欠驱动无人船自适应滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：S100，建立动力学与运动学模型：根据欠驱动水上无人船的实际参数，建立其动力学方程和运动学模型，该模型考虑无人船在航行过程中的受力情况，包括惯性力、阻尼力、科里奥向心力以及风、浪、流的外界干扰力，通过该模型，准确描述无人船的运动状态；S200，观测器设计：为了估计和补偿外界干扰及模型不确定度对无人船轨迹跟踪的影响，设计一种观测器，该观测器能够实时估计无人船在航行过程中受到的外界干扰和模型不确定度；S300，误差计算与坐标系转换：在参考轨迹上建立坐标系，将无人船的实际运行轨迹与期望轨迹进行比较，得到航迹跟踪误差，通过将误差转换到坐标系中，进行后续的制导和控制设计；S400，滑模控制律设计：基于航迹跟踪误差，设计滑模控制律，该控制律采用自适应滑模控制策略，通过定义滑动变量和趋近律，使得无人船能够沿着期望轨迹稳定跟踪，同时，引入饱和函数对控制信号进行平滑处理；S500，制导方法：采用视线法LOS作为制导方法，根据无人船当前位置与期望轨迹之间的偏差，计算出无人船应调整的航向角，以实现精确的轨迹跟踪。
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