[发明专利]波浪滑翔器自适应浮体艏向控制方法

摘要

本发明公开了波浪滑翔器自适应浮体艏向控制方法，属于海洋航行器运动控制技术领域。本发明利用波浪滑翔器的实际航行数据实时规划潜体期望艏向，通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器的浮体艏向控制，克服了浮体艏向响应滞后导致的控制系统不稳定的问题，并且能够消除环境干扰带来的稳态误差，有效提高波浪滑翔器的浮体艏向控制的能力。本发明结构简单，易于实现，且不依赖于精确的数学模型，在不确定性外界环境干扰下具有较强的自适应性。

主权项

1.波浪滑翔器自适应浮体艏向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置滑动时间窗口长度；(2)设置动态数据存储队列，其存储空间的大小与所设置的滑动时间窗口大小对应，数据结构采用队列形式，其中的元素初始化为0；(3)判断当前控制系统处于快速调整阶段或稳态调整阶段，若为快速调整阶段，则进入步骤(4)；若为稳态调整阶段，则进入步骤(5)；(4)在所述的动态数据存储队列的后端插入一个“0”元素，并在所述的动态数据存储队列的前端删除一个元素，进入步骤(6)；(5)在所述的动态数据存储队列的后端插入当前时刻的浮体与潜体的艏向差，并在所述的动态数据存储队列的前端删除一个元素，进入步骤(6)；(6)计算所述的动态数据存储队列中所有元素的平均值，作为潜体艏向偏移；(7)规划潜体期望艏向，即令潜体期望艏向为浮体期望艏向与步骤(6)中得到的潜体艏向偏移的差，其中所述浮体期望艏向为已知的控制目标；(8)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；(9)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；(10)计算波浪滑翔器浮体实际艏向与浮体期望艏向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器浮体艏向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，返回步骤(3)。