规划控制策略下的无人船航向简捷鲁棒控制

作者：关巍; 周庆宏; 任志浩; 滕斌

来源：哈尔滨工程大学学报, 2019, (11): 1801-1808.

• 规划控制
• 无人船
• 航向保持
• 鲁棒控制
• 闭环增益成形算法
• 李雅普诺夫稳定性理论 planning and control
• unmanned surface vessels
• course keeping
• robust control
• closed-loop gain shaping algorithm
• Lyapunov stability theory

针对无人船规划控制策略中航向反馈控制模块的设计问题,本文采用闭环增益成形算法对其进行控制器设计研究。利用李雅普诺夫稳定性理论对闭环增益成形算法所设计航向控制器的鲁棒性和稳定性进行分析,证明了控制系统的L2增益鲁棒性能与控制器参数密切相关,并可以由此定量地求解出控制器参数的取值范围。在仿真实验中采用本文所提出的控制器设计策略在多向不规则波条件下对大型船舶"育鲲"轮进行仿真实验,并将本文所提出的控制策略应用于小型无人船舶的仿真实验中,通过与非线性反馈控制算法的仿真结果进行对比分析,结果表明:本文所提出的航向反馈控制器控制性能提升约4%～12%,且控制器结构简单,具有很好的应用潜力。

• 单位
  大连海事大学; 大连理工大学