[发明专利]自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法

摘要

本发明提供一种自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，(1)制导模块给出期望航向角；(2)得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值；(3)计算潜体期望艏向角；(4)计算潜体期望艏向与浮体艏向的夹角的绝对值，将其限制在预先设定的阈值内；(5)进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令，舵机驱动舵板转动；(6)计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，否则返回步骤(2)。本发明通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器系统整体航向的控制，达到航向控制的目的，并使得该方法具有较强的自适应性。

主权项

1.自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，其特征在于：波浪滑翔器的舵机安装于潜体，舵机由主计算机控制并可直接控制潜体的转向，浮体的转向由潜体的拖曳力提供，浮体与潜体分别安装一个艏向传感器且两个艏向传感器分别测量浮体艏向和潜体艏向，波浪滑翔器还配备有测量波浪滑翔器系统整体航向的航向传感器，步骤如下：步骤(1)：制导模块给出期望航向角ψ*(k)，其中k为离散控制系统的运行时刻；步骤(2)：根据系统实际航向ψ(k)，浮体艏向角ψ^F(k)和潜体艏向角ψ^G(k)，在上一时刻潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值的基础上，得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值步骤(3)：根据系统期望航向角ψ^*(k)、浮体艏向角ψ^F(k)以及修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数计算潜体期望艏向角ψ^Gd(k)；步骤(4)：计算潜体期望艏向ψGd(k)与浮体艏向ψF(k)的夹角的绝对值ψFG，并将其限制在预先设定的阈值ψFGmax内；步骤(5)：进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令δd，舵机驱动舵板转动；步骤(6)：计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值e(k)＝ψ*(k)‑ψ(k)，如果|e(k)|小于设定的阈值e0并能保持，则波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环；否则返回步骤(2)进行循环。