[发明专利]一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法

摘要

本发明提供一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法，通过获取所需辨识双体无人艇Z型试验数据；对数据中大幅度偏离真实值的野值进行剔除处理；建立无人艇一阶非线性K‑T方程的运动模型；选取舵角和艏向角速度与时间的关系列表；对K‑T方程进行积分化处理，对需辨识的模型方程两侧基于时间区域进行积分，利用积分方式舍掉角加速度，引入艏向角数据；对积分区间离散并求积，对积分区间以控制节拍为基准进行离散，并采取牛顿‑科特斯求积公式插值求积；利用最小二乘方法使辨识方程两侧差值的平方最小，即可求得K,T,α的值。本发明的方法可以对无人艇操纵模型的一阶非线性项进行辨识，在无人艇动力学模型辨识上具有显著进步，可以同时兼顾效率与性能。

主权项

1.一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法，其特征在于，具体的实现步骤为：步骤1：建立无人艇的非线性动力学模型：其中，ψ为无人艇的艏向角，δ_m为无人艇的舵角，r为无人艇的艏向角速度，u为无人艇的速度，x和y为大地坐标系下无人艇的位置。K为回转指数，T为稳定性指数，α为增益系数；步骤2：获取所需辨识的无人艇Z型试验数据，在Z型试验数据中选取舵角δ_m和艏向角速度r与时间的关系列表，并对需辨识的无人艇非线性动力学模型方程两侧基于时间区域进行积分；步骤3：求取回转指数K、稳定性指数T和增益系数α的值，完成对无人艇非线性动力学模型的积分辨识。