[发明专利]一种无人船集群的碰撞自规避编队控制器结构及设计方法有效
| 申请号： | 201910041234.3 | 申请日： | 2019-01-16 |
| 公开（公告）号： | CN109765892B | 公开（公告）日： | 2021-08-10 |
| 发明（设计）人： | 彭周华;张宇;王丹;刘陆;王浩亮 | 申请（专利权）人： | 大连海事大学 |
| 主分类号： | G05D1/02 | 分类号： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人： | 李洪福 |
| 地址： | 116026 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种无人船集群的碰撞自规避编队控制器结构及设计方法，所述的控制器结构包括避碰和连通保持控制器、协同跟踪控制器、速度转换器、非线性微分跟踪器、扩张状态观测器以及动力学控制器。本发明专门针对欠驱动无人船而提出，故有着更加广阔的利用前景。本发明利用势能函数设计了避碰和连通保持控制器，能够实现编队过程中避免欠驱动无人船与欠驱动无人船之间、欠驱动无人船与环境障碍物之间的碰撞，同时保证欠驱动无人船之间的连通，在实际应用中可极大提高欠驱动无人船舶的安全性。本发明采用输出反馈设计，可以不使用速度传感器而利用观测器获取欠驱动无人船的速度信息，可以在实际应用中节省成本，减小体积。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 无人 集群 碰撞 规避 编队 控制器 结构 设计 方法 | ||
【主权项】：
1.一种无人船集群的碰撞自规避编队控制器结构，其特征在于：包括避碰和连通保持控制器、协同跟踪控制器、速度转换器、非线性微分跟踪器、扩张状态观测器以及动力学控制器；所述的避碰和连通保持控制器的两个输入端分别与欠驱动无人船的输出端和通讯网络相连、输出端与协同跟踪控制器相连；所述的协同跟踪控制器的另两个输入端分别与通讯网络和欠驱动无人船的输出端相连、输出端连接到速度转换器的输入端；所述的速度转换器的另一个输入端与扩张状态观测器的输出端相连，输出端与非线性微分跟踪器相连；所述的非线性微分跟踪器的输出端接动力学控制器的输入端；所述的扩张状态观测器的一个输入端与动力学控制器的输出端相连、另一个输入端与欠驱动无人船的输出端相连、扩张状态观测器的一个输出端连接到通讯网络、另一个输出端连接到动力学控制器；所述的动力学控制器的输出端与欠驱动无人船的输入端连接。
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