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申请/专利权人：大连海事大学
摘要：本发明随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法，包括以下步骤：建立带有随机噪声无人船的动力学模型；基于波浪的建模思想，模拟非白噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况；采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器；在随机微分方程的理论框架下，证明了无人船路径跟踪系统是依概率噪声到状态稳定的，无人船路径跟踪系统的状态是依概率渐进增益。对有限时间后推控制器进行仿真验证，证实了设计的输入饱和限制下无人船路径跟踪系统有限时间后推控制器的有效性。基于上述理由本发明可在无人船运动控制领域广泛推广。
主权项：1.随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法，其特征在于：包括以下步骤：建立带有随机噪声无人船的动力学模型；基于波浪的建模思想，模拟非白噪声与白噪声对于P-M波浪谱的拟合情况；采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器；在随机微分方程的理论框架下，证明了无人船路径跟踪系统是依概率噪声到状态稳定的，无人船路径跟踪系统的状态是依概率渐进增益；所述采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器的过程如下：先设计一个关于位置的误差向量z1∈R3；z1＝η-ηd20ηd是期望值；虚拟控制率设计为： K1是正定对角矩阵；s1是正的常数；第一李雅普诺夫函数为： 对李雅普诺夫函数求导得： 设计速度的误差向量z2∈R3为：z2＝v-α24将误差向量做变换带入李雅普诺夫函数的导数得： 虚拟控制率带入上式得： 根据无人船的动力学模型和速度误差向量可以求出： 设计第二个李雅普诺夫函数V2得： 对第二李雅普诺夫函数求导得： 依据杨不等式对进行处理： 将上式带入第二李雅普诺夫导数得： 有限时间后推控制器如下： K2是一个正定矩阵，s2是一个正常数；s2|z2|γsignz2和虚拟控制率α中的一样。
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百度查询： 大连海事大学 随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法
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