欠驱动微型无人艇的航迹跟踪方法研究

项目名称： 欠驱动微型无人艇的航迹跟踪方法研究

项目编号： No.51409061

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 廖煜雷

作者单位： 哈尔滨工程大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着海洋开发与安全的发展，无人艇(USV)控制技术已成为国际研究热点。目前许多控制方法存在或者依赖数学模型、或控制律复杂、或鲁棒性差等问题，严重阻碍其工程应用。本项目针对复杂海洋环境下欠驱动微型无人艇的航迹跟踪问题，充分考虑到微型USV的欠驱动性、机动性等固有约束、感知受限特性以及不确定扰动的影响，深入开展微型USV航迹跟踪问题在信息处理、制导方法、运动控制方面的理论研究。首先，基于不敏卡尔曼滤波方法，探讨感知受限下微型USV的运动信息滤波与增强问题。其次，基于鲁棒控制和Lyapunov稳定性分析方法，研究适于微型USV航迹跟踪的鲁棒制导律。最后，基于无模型自适应控制，研究复杂海洋环境中欠驱动微型USV的自适应运动控制方法；并分析不确定扰动下控制系统的稳定性，提出扰动补偿方案。同时设计无人艇半实物仿真系统，开展对比试验以检验研究方法的可行性。促进解决欠驱动微型USV的航迹跟踪问题。

中文关键词： 欠驱动；无人艇；航迹跟踪；无模型自适应控制；无迹卡尔曼滤波

英文摘要： Unmanned surface vehicles (USV) control technologies are becoming a hot research ropics in international marine exploitation and security field. At present, many control methods have some problems, such as the dependence on mathematical model, control law

英文关键词： Underactuated；Unmanned surface vehicles；Trajectory Tracking；Model Free Adaptive Control；Unscented Kalman Filter