基于无线网络的无人水面舰艇航向控制及故障检测

项目名称： 基于无线网络的无人水面舰艇航向控制及故障检测

项目编号： No.61374063

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 王玉龙

作者单位： 江苏科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目研究基于无线通信网络的无人水面舰艇航向控制及故障检测，并通过数据重构技术减小航向偏差、改善故障检测性能。无人水面舰艇广泛应用于科学试验、海洋污染物清理及军事活动等。如何对无人水面舰艇进行精确的航向控制并快速准确地检测系统故障具有重要意义，而现有文献对该问题的研究处于起步阶段。本项目针对存在数据漂移，且考虑主动丢包及主动时延的情况，在控制系统的框架中研究通信问题。针对具有单舵及双舵的无人水面舰艇航向控制，首次考虑数据漂移的影响并建立系统模型，首次提出数据重构、主动丢包及主动时延方法以改善航向控制精度；提出基于全阶故障检测滤波器及基于观测器的故障检测方案，并在把主动丢包及主动时延分开考虑的基础上建立主动丢包概率与基于观测器的残差生成器存在性之间的定量关系；为了将故障检测滤波器设计阶段出现的非线性矩阵不等式转化为凸问题，提出新的放大不等式。该项研究是网络控制理论与工业应用相结合的有益探索。

中文关键词： 无人水面舰艇；数据重构；航向控制；故障检测；

英文摘要： This project is concerned with wireless communication network-based heading control and fault detection for unmanned surface vehicles (USVs), and the data reconstruction approach is proposed to reduce the heading angle deviation and improve the fault dete

英文关键词： Unmanned Surface Vehicles；Data Reconstruction；Heading Control；Fault Detection；