[发明专利]一种舰船用变输出约束式无模型自适应航向控制方法

摘要

本发明公开了一种舰船用变输出约束式无模型自适应航向控制方法，属于舰船运动控制领域；本发明首先定义系统输出约束函数；然后将航向系统的期望输出量y*(k)与实际输出量y(k)相减得到误差e(k)；当误差e(k)超过设定的航向状态偏差的阈值e0时，通过变输出约束式无模型自适应控制方法根据e(k)解算出期望舵角um(k)；然后操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船航向ψ(k)。本发明以的形式为例，通过变输出约束函数的引入，降低了输出重定义无模型自适应控制方法对重定义系数的敏感性，同时提高了系统的鲁棒性。

主权项

1.一种舰船用变输出约束式无模型自适应航向控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：定义系统输出约束函数u_p(k)＝f(y*(k+1),y(k))，该约束函数包括线性、非线性等形式本发明中取其中y(k)＝ψ(k)+K_r×r(k)为k时刻航向系统的实际输出，y^*(k+1)＝ψ^*(k+1)+K_r×r^*(k+1)为k+1时刻航向系统的期望输出，ψ(k+1)，r(k+1)分别为k+1时刻舰船的实际航向和航向角速度，ψ^*(k)，r^*(k)分别为k时刻舰船的期望航向和期望航向角速度；步骤二：将航向系统的期望输出量y^*(k)与实际输出量y(k)相减误差e(k)，当e(k)的绝对值|e(k)|小于设定的航向状态偏差的阈值e₀，则认为舰船的实际航向收敛到期望航向并跳出循环否则执行步骤四，否则执行步骤三；步骤三：变输出约束式无模型自适应控制方法根据e(k)解算出期望舵角u_m(k)；步骤四：操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船航向ψ(k)，并转到步骤二。