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！

龙图腾网恭喜哈尔滨理工大学申请的专利一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115509237B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211329526.5，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法是由佟海艳;付雪莲;刘彩云;王海滨设计研发完成，并于2022-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，本发明涉及路径跟踪技术领域，尤其涉及基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，包含以下步骤：步骤1：建立无人船运动三自由度数学模型；步骤2：构建非线性映射函数；步骤3：对原有系统的状态进行非线性映射变换，得到无约束系统；步骤4：设计基于三角函数型映射的艏向直接约束控制器；步骤5：设计基于三角函数型映射的纵荡直接约束控制器；步骤6：仿真验证。本发明要解决无人船在行驶过程中环境受限导致的约束问题，通过构建一种三角函数型映射函数处理状态约束，将原来受约束限制的系统映射为无约束的新系统，基于新系统设计控制器。

本发明授权一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三角函数型映射的无人船路径跟踪约束控制方法，其特征在于：包含以下几个步骤：步骤1：建立无人船运动三自由度数学模型：根据无人船在水面的运动情况，在固定坐标系和船体坐标系下，对其纵荡、横荡和艏摇建立无人船的三自由度数学模型，包括三自由度运动学模型和三自由度动力学模型；步骤2：构建非线性映射函数：提出基于非线性系统状态的三角函数型映射函数，描述函数所满足的条件，对有约束的状态进行映射，得到映射后无约束的新状态；步骤3：对现有系统的状态进行三角函数型非线性映射变换，得到无约束系统：基于步骤1建立的数学模型，采用步骤2中构建的三角函数型映射函数，分别对艏摇子系统和纵荡子系统进行非线性映射，将原来有约束的系统转换为无约束的新系统；步骤4：设计基于三角函数型映射的艏向直接约束控制器：基于步骤3中获得的映射后的二阶艏向子系统，引入一阶滤波误差，采用动态面设计方法，设计基于三角函数型映射的艏向直接约束控制器；步骤5：设计基于三角函数型映射的纵荡直接约束控制器：基于步骤3中获得的映射后的一阶纵荡子系统，采用反步递推方法，设计基于三角函数型映射的纵荡直接约束控制器；步骤6：仿真验证：将步骤1～步骤5设计的基于三角函数型映射的艏向直接约束控制器和纵荡直接约束控制器在某无人船上进行仿真实验；步骤2中构建非线性映射函数：提出基于非线性系统状态的三角函数型映射函数： 其中k＞0为变量x的约束值，且-k＜x＜k；构建的三角函数型映射函数满足以下条件：12当x→-k时yx→-∞；x→k，yx→+∞；3当k→∞时yx＝x；4yx为奇函数；定义如下映射过程： 对ζx求导得到：其中k＞0为状态x的约束值，且-k＜x＜k；步骤3中建立基于三角函数型非线性映射后的无约束系统为： 上式中，ψ为无人船在固定坐标系下的艏向角度；u,v,r分别代表无人船的纵荡速度、横荡速度和艏摇角速度；ζu,ζψ,ζr为映射后的纵荡速度、艏向角度和艏摇角速度，k1为原始状态ψ的约束边界，k2为原始状态r的约束边界，k3为原始状态u的约束边界，m11,m22,m33表示无人船固有质量，m23,m32代表无人船附加质量；表示科氏矩阵和阻尼矩阵；τu,τr分别代表纵荡控制器，艏向控制器。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人哈尔滨理工大学，其通讯地址为：150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。