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申请/专利权人：大连海事大学

摘要：本发明公开了一种未知海洋扰动下的ASV动态事件触发航向控制系统，包括根据给定航向和参考模型获取参考航向，构建自适应扰动观测器，自适应扰动观测器用于观测未知海洋扰动，基于动态面技术构建事件触发航向控制器，其用于对ASV的航向进行控制，事件触发航向控制器包括事件触发器和航向保持控制器，事件触发器用于确定触发时刻，航向保持控制器用于根据触发时刻、参考航向以及转向角速度的误差变量计算命令输入舵角，设计饱和函数，其用于对命令输入舵角、转向角速度进行限制，ASV根据限制后的输入舵角、转向角速度进行航向控制。本发明解决了控制器设计过程中存在未知扰动的局限性，使通信负担和实际操舵频率最小化，提高了ASV航向控制精度。

主权项：1.一种未知海洋扰动下的ASV动态事件触发航向控制系统，其特征在于，包括参考航向获取模块、自适应扰动观测器构建模块、控制器构建模块和航向控制模块，所述参考航向获取模块用于根据给定航向和参考模型获取参考航向，所述观测器构建模块用于构建自适应扰动观测器，所述自适应扰动观测器用于观测未知海洋扰动，并用于计算转向角速度的误差变量，所述观测器构建模块包括根据式1构建自适应扰动观测器，根据式2构建自适应扰动观测器的自适应控制率，根据公式3计算转向角速度的误差变量， 其中，ψ为航向角；δ为舵角；r是转向角速度，K为旋回性指数，T为追随性指数，α1、α2分别是关于转艏速率的第一比例系数、第二比例系数，Dwr为未知常数，为Dwr的估计，Δwr≤Dwr，Δwr是未知海洋扰动，k1、Γ1、σ1均为正参数，为转艏角速度的观测误差，表示的初始值，为自适应扰动观测器，βγ表示动态面信号，re表示转向角速度的误差变量，所述控制器构建模块用于基于动态面技术构建事件触发航向控制器，所述事件触发航向控制器用于对ASV的航向进行控制，事件触发航向控制器包括事件触发器和航向保持控制器，事件触发器用于根据事件触发规则和航向保持控制器的命令输入舵角确定触发时刻，航向保持控制器用于根据触发时刻、参考航向以及转向角速度的误差变量计算命令输入舵角，所述航向控制模块用于根据饱和函数对命令输入舵角、转向角速度进行限制，所述饱和函数由式4表示， 其中，χmin、χmax是非线性饱和参数的取值范围，χ用于表示非线性饱和参数，所述非线性饱和参数包括命令输入舵角和转向角速度，命令输入舵角δ对应取值范围为δ∈[-35°，35°]，转向角速度对应的取值范围为ASV根据限制后的命令输入舵角、转向角速度进行航向控制。

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百度查询： 大连海事大学 一种未知海洋扰动下的ASV动态事件触发航向控制系统