[发明专利]一种基于无向连通网络的同质无人艇集群编队方法

权利要求书

1.一种基于无向连通网络的同质无人艇集群编队方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取无人艇编队通信网络的拓扑结构；

2)构建个体无人艇模型并对模型中的参数进行辨识，包括静态艏摇率增益K和有效的艏摇率时间常数T，个体无人艇模型的表达式为：

T＝T₁+T₂-T₃

其中，ψ(s)为艏向角，δ(s)为无人艇的舵偏角，K为静态艏摇率增益，T₁,T₂和T₃均为时间常数，θ为正实常数，表示纯输入时滞，即无人艇对控制效果的反应时间；

3)构建基于无向连通网络的同质无人艇集群H₂最优编队控制器或H_∞最优编队控制器，所述的基于无向连通网络的同质无人艇集群H_∞最优编队控制器的表达式为：

所述的基于无向连通网络的同质无人艇集群H₂最优编队控制器的表达式为：

其中，k为可调节的非零控制器参数，σ为可调节的滤波器参数；

4)转化H₂或H_∞最优编队控制器为最优PID编队控制器，并对最优PID编队控制器进行离散化；

5)对最优PID编队控制器进行定量参数调节，用以抑制误差和改善鲁棒性能；

6)生成编队控制命令并输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于无向连通网络的同质无人艇集群编队方法，其特征在于，所述的最优PID编队控制器的表达式为：

其中，K_c、T_I、T_D、T_F均为最优PID编队控制器的控制参数。

3.根据权利要求2所述的一种基于无向连通网络的同质无人艇集群编队方法，其特征在于，

当H_∞最优编队控制器转化为H_∞最优实际PID编队控制器时，各控制参数为：

当H₂最优编队控制器转化为H₂最优实际PID编队控制器时，各控制参数为：

4.根据权利要求1所述的一种基于无向连通网络的同质无人艇集群编队方法，其特征在于，所述的步骤2)中，采用阶跃辨识法或继电反馈辨识法对参数进行辨识。