[发明专利]动力定位船舶鲁棒自适应航迹跟踪控制系统

摘要

本发明提供的是一种动力定位船舶鲁棒自适应航迹跟踪控制系统。位置与角度传感器采集实际位置和航向角以及参考路径生成器产生的参考位置和参考航向角信息同时发送给神经网络估计器和二阶滑模观测器，分别得到模型未知非线性函数的估计值和状态估计值，然后将状态估计值同时传递给干扰估计器和微分同胚变换器，分别得到干扰估计值和新的状态变量，将神经网络估计器、二阶滑模观测器、干扰估计器、微分同胚变换器和位置与角度传感器得到的信息均传递给控制器，解算出控制指令去驱动执行机构，实现水面船的航迹跟踪。本发明无需已知水面船精确水动力参数，且惯性质量参数不要求精确辨识，在存在未知环境干扰的情况下实现动力定位船舶的航迹跟踪。

主权项

一种动力定位船舶鲁棒自适应航迹跟踪控制系统，包括参考路径生成器(1)、神经网络估计器(2)、二阶滑模观测器(3)、干扰估计器(4)、微分同胚变换器(5)、控制器(6)，其特征是：位置与角度传感器(8)采集的水面船(7)的实际位置和航向角以及参考路径生成器(1)产生的参考位置和参考航向角信息，同时发送给神经网络估计器(2)和二阶滑模观测器(3)，分别得到模型未知非线性函数的估计值和状态估计值，然后将状态估计值同时传递给干扰估计器(4)和微分同胚变换器(5)，分别得到干扰估计值和新的状态变量，将神经网络估计器(2)、二阶滑模观测器(3)、干扰估计器(4)、微分同胚变换器(5)和位置与角度传感器(8)得到的信息均传递给控制器(6)，解算出控制指令去驱动水面船(7)的执行机构，调整水面船的推力和转艏力矩，实现水面船的航迹跟踪。