买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：大连海事大学

摘要：本发明提供了一种基于时变递归滑模的全驱动水面船舶预设时间轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：S1、建立动力学方程和运动学方程；S2、选择分段函数，基于分段函数及跟踪误差，设计时变滑模函数；S3、基于时变滑模函数设计具有递归结构的双层时变滑模函数；S4、根据动力学方程和运动学方程以及双层时变滑模函数设计基于时变滑模函数的全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器；S5、采用李雅普诺夫函数验证全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器的稳定性；S6、基于全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器完成船舶固定时间轨迹跟踪控制；本发明通过设计时变递归滑模函数将全局终端滑模与积分滑模相结合，使控制器兼具快速收敛的特点以及高跟踪精度的特点。

主权项：1.一种基于时变递归滑模的全驱动水面船舶预设时间轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在海面选择一点作为惯性参考系的原点，取正北方向为纵轴的正方向，取正东方向为横轴的正方向，建立大地坐标系；再取船舶重心作为随体坐标系的原点，以右舷为正方向，以船首为正方向，建立随体坐标系；在随体坐标系下建立船舶运动与受力的关系即动力学方程，再通过转换矩阵Jψη将随体坐标系下的运动转换至大地坐标系，即运动学方程；S2、选择分段函数，所述分段函数在预设时刻使得系统状态量收敛到零或零的邻域内，并且保持该状态；基于分段函数及跟踪误差，设计时变滑模函数；S3、基于时变滑模函数设计具有递归结构的双层时变滑模函数；S4、根据动力学方程和运动学方程以及双层时变滑模函数设计基于时变滑模函数的全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器；S5、采用李雅普诺夫函数验证全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器的稳定性；当稳定时，执行S6；S6、基于全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器完成船舶固定时间轨迹跟踪控制；S61、设定船舶的航行路径ηd，包括在大地坐标系下的位置坐标以及首向角，给定对应的路径上各点处的速度给定要求船舶到达目标轨迹的预设时间T0；S62、控制系统开启后，记录当前时间，并以当前时刻作为控制系统的初始时刻，根据船舶自身定位系统得到船舶的实时位置η，再与目标轨迹坐标作差得到实时跟踪误差ηe；S63、将实时跟踪误差ηe输入固定时间轨迹跟踪控制器得到船舶三自由度上所需的实时控制力τc；S64、由船舶动力装置提供所需的实时控制力对被控船舶进行控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连海事大学 一种基于时变递归滑模的全驱动水面船舶预设时间轨迹跟踪控制方法