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龙图腾网恭喜中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部申请的专利一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统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：CN118051055B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29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：202410184041.4，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统是由李伟;朱志军;但杨文;韩俊庆;孟凡彬;曹阳设计研发完成，并于2024-02-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统，设计辨识模型、改进型扩张状态观测器和轨迹跟踪控制器；包括：S1.针对欠驱动船舶的运动特性，通过机理分析确定三自由度模型结构，通过船舶航行数据采用扩展卡尔曼滤波算法辨识模型参数，获得辨识模型；S2.将模型辨识误差及环境扰动误差当做总扰动，设计改进型扩张状态观测器估计系统总扰动；S3.基于滑模控制理论进行轨迹跟踪控制器设计，根据船舶控制任务复杂度采用指数趋近律及线性滑模面，并在控制器的设计中加入扰动补偿，获得轨迹跟踪控制器；本发明在不需要复杂建模的过程下，仍可以实现高精度轨迹跟踪控制，并且具有较强的抗干扰能力。

本发明授权一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于辨识建模的欠驱动船舶轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.针对欠驱动船舶的运动特性，通过机理分析确定三自由度模型结构，通过船舶航行数据采用扩展卡尔曼滤波算法辨识模型参数，获得船舶三自由度辨识模型；S2.将模型辨识误差及环境扰动误差当做总扰动，设计改进型扩张状态观测器估计系统总扰动；S3.基于滑模控制理论进行轨迹跟踪控制器设计，根据船舶控制任务复杂度采用指数趋近律及线性滑模面，并在控制器的设计中加入扰动补偿，获得轨迹跟踪控制器；S4.实时获取欠驱动船舶航行数据，利用船舶三自由度辨识模型辨识模型参数误差内部扰动，获取外部环境扰动，根据外部环境扰动及模型参数误差内部扰动利用改进型扩张状态观测器估计船舶轨迹跟踪过程中的总扰动，根据总扰动利用轨迹跟踪控制器对欠驱动船舶进行扰动补偿，以实时进行轨迹跟踪控制；步骤S1中的辨识模型为： 其中，q＝[xyψ]T为附体坐标系下定义船舶位置变量，为速度变量，为加速度变量，τ＝[n1δn2]T为控制输器输出，d为将系统受到的全部扰动信息设计为一个扩张状态，n1和n2为螺旋桨转速，δ为舵角，m是船舶质量，u为船舶纵向速度，v为横荡速度，r为艏摇角速度，ai,bi,ci分别为辨识参数；步骤S2中改进型扩张状态观测器为： 其中，zi为船舶状态变量的估计值，i＝1，2，3，e1表示期望轨迹与实际轨迹的误差,e2表示期望轨迹的导数与实际轨迹导数的误差，α1＝α1I3,α2＝α2I3,α1＞0,α2＞0为常系数，β1,β2,β3分别为扩张状态观测器增益，ωo为系统带宽；改进型扩张状态观测器的扰动估计为： 步骤S3中的轨迹跟踪控制器的形式为： 其中，滑模切换面为： 指数趋近律为： 饱和函数为： 其中，e＝qwd-qw，qw为船舶在固定坐标系下的位置，qwd为世界坐标系下期望轨迹，为期望速度，1b为时间常数，k1和k2为趋近律参数，k1＞0，k2＞0，Δ为饱和函数边界层的厚度。

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