[发明专利]一种基于蜻蜓算法优化的水面船轨迹跟踪全局鲁棒滑模控制方法有效
| 申请号： | 201910613566.4 | 申请日： | 2019-07-09 |
| 公开（公告）号： | CN110377034B | 公开（公告）日： | 2022-05-17 |
| 发明（设计）人： | 王元慧;刘扬;张晓云;赵大威;赵博;陈兴华;王海滨;刘冲 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工程大学 |
| 主分类号： | G05D1/02 | 分类号： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 本发明属于船舶领域，公开了一种基于蜻蜓算法优化的水面船轨迹跟踪全局鲁棒滑模控制方法，包含如下步骤：步骤(1)：建立船舶三自由度运动模型获取船舶的位置及艏向；步骤(2)：利用非线性估计滤波器滤去波浪力中的一阶高频干扰力及测量噪声；步骤(3)：设计基于全局鲁棒的轨迹跟踪滑模控制器；步骤(4)：根据实际情况设计巴特沃斯低通滤波器；步骤(5)：引入蜻蜓优化算法对轨迹跟踪滑模控制器中重要参数寻优；步骤(6)：将轨迹跟踪滑模控制器、巴特沃斯低通滤波器及非线性估计滤波器与水面船构成闭环系统，输入期望轨迹。本发明保证了航迹跟踪误差的渐进收敛，解决了常规滑模控制趋近段的不鲁棒性，实现了全局快速稳定。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 蜻蜓 算法 优化 水面 轨迹 跟踪 全局 鲁棒滑模 控制 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于蜻蜓算法优化的水面船轨迹跟踪全局鲁棒滑模控制方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤(1)：建立船舶三自由度运动模型，通过测量系统获取船舶的位置及艏向；步骤(2)：利用非线性估计滤波器滤去波浪力中的一阶高频干扰力及测量噪声，将得到的真实船舶位置和真实船舶艏向信息传递给轨迹跟踪滑模控制器；步骤(3)：设计基于全局鲁棒的轨迹跟踪滑模控制器，保证轨迹误差收敛为0；步骤(4)：根据实际中对响应速度、稳定性的要求设计巴特沃斯低通滤波器，在轨迹跟踪滑模控制器后接入设计的巴特沃斯低通滤波器，过滤高频抖振；步骤(5)：引入蜻蜓优化算法，对轨迹跟踪滑模控制器中重要参数寻优，实现快速收敛；步骤(6)：将轨迹跟踪滑模控制器、巴特沃斯低通滤波器及非线性估计滤波器与水面船构成闭环系统，输入期望轨迹，得到实际轨迹。
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