公开(公告)号：CN114265308A

公开(公告)日：2022-04-01

申请号：CN202111050133.6

申请日：2021-09-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 黄兵 ,  张恩华 ,  张磊 ,  毛磊 ,  张传林 ,  陈健桦 ,  罗靖

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种自主水面航行器的抗饱和无模型预设性能轨迹跟踪控制方法，属于无人艇抗干扰控制技术领域。所述自主水面航行器的抗饱和无模型预设性能轨迹跟踪控制方法包括以下步骤：步骤一、建立考虑了外部干扰的无人艇动力学模型；步骤二、建立饱和函数模型；步骤三、设计独立于模型信息的抗饱和控制器；步骤四、验证无人艇控制系统的稳定性和鲁棒性。本发明通过设计误差转换方程和饱和函数模型，仅通过调整预设性能参数就能实现饱和跟踪控制，并且结构简单，设计参数少，在工程方面有很好的适用性。

公开(公告)号：CN114047744A

公开(公告)日：2022-02-15

申请号：CN202111050090.1

申请日：2021-09-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张磊 ,  张传林 ,  黄兵 ,  陈健桦 ,  毛磊 ,  朱骋 ,  郑帅 ,  周彬 ,  刘涛

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于采样通信的自适应反步滑模多无人艇编队控制方法，包括：建立无人船控制系统的运动学和动力学模型；基于运动学和动力学模型搭建基于采样通信的无人船编队协同控制器，并进行稳定分析；基于无人船编队协同控制器，设计自适应反步控制底层；基于自适应反步控制底层，设计跟踪控制子系统的运动学控制器；基于自适应反步控制底层，设计编队控制子系统的动力学控制器；根据Lyapunov稳定性定理，分析自适应反步控制底层的稳定性。该方法采用多个无人艇进行协作实现任务的分担，降低对单个机器人的性能要求，也可有效地克服单个无人艇运载能力不足问题，同时大大提高任务完成的可靠性，且具有更高的容错性、鲁棒性、适应性。

公开(公告)号：CN113848958A

公开(公告)日：2021-12-28

申请号：CN202111049382.3

申请日：2021-09-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张磊 ,  黄子玚 ,  黄兵 ,  毛磊 ,  庄佳园 ,  苏玉民 ,  沈海龙

IPC: G05D1/06

Abstract: 本发明公开了一种基于四元数的全驱动抗退绕水下机器人有限时间容错轨迹跟踪控制方法，包括：建立基于四元数的水下机器人运动数学模型；通过水下机器人运动数学模型获取水下机器人的运动状态信息及参考轨迹，建立轨迹跟踪误差动力学方程；结合双曲正切函数设计非线性快速终端滑模变量；考虑到未知的外界扰动和时变的惯性参数，根据轨迹跟踪误差动力学方程和非线性快速终端滑模变量设计自适应容错控制器。该方法解决了全驱动水下机器人的轨迹跟踪控制问题，考虑到未知的洋流扰动、时变的惯性参数以及执行机构故障的影响，实现了水下机器人在有限时间内跟踪上期望轨迹。