一种基于动态虚拟小船制导算法的欠驱动船舶路径跟踪规划方法

摘要

本发明公开了一种基于动态虚拟小船制导算法的欠驱动船舶路径跟踪规划方法，包括以下步骤：S1：建立导引虚拟小船数学模型，根据导引虚拟小船数学模型采用制导算法规划出船舶跟踪控制参考路径，获取导引虚拟小船产生参考路径的命令时间序列信号；S2：进入路径跟踪控制状态：S3：根据实际船舶与导引虚拟小船的相对位置动态配置动态虚拟小船的船舶位置和运动姿态；S4：根据鲁棒自适应控制策略设计控制律，即实船的主机转速n_c和舵角命令信号δ_c，控制实船主机和舵机执行装置，驱动控制实船跟踪动态虚拟小船，最终实现船舶在航海实践中的路径跟踪控制任务；S5：测量实际船舶位置判断是否到达目的地，如果“是”，结束船舶航行；如果“否”，时间更新t＝t+1并进入S2。

主权项

一种基于动态虚拟小船制导算法的欠驱动船舶路径跟踪规划方法，其特征在于包括以下步骤：S1：设定航路点信息W₁,W₂,…，W_n，建立导引虚拟小船数学模型，设定航行速度u_r，根据导引虚拟小船数学模型采用制导算法规划出船舶跟踪控制参考路径，获取导引虚拟小船产生参考路径的命令时间序列信号；S2：进入路径跟踪控制状态：根据S1中获取的导引虚拟小船产生参考路径的命令时间序列信号，利用导引虚拟小船数学模型实时获取导引虚拟小船的船舶位置和运动姿态；S3：根据实际船舶与导引虚拟小船的相对位置动态配置动态虚拟小船的船舶位置和运动姿态；S4：根据鲁棒自适应控制策略设计控制律即实船的主机转速n_c和舵角命令信号δ_c，控制实船主机和舵机执行装置，驱动控制实船跟踪动态虚拟小船，最终实现船舶在航海实践中的路径跟踪控制任务；S5：测量实际船舶位置判断是否到达目的地，如果“是”，结束船舶航行；如果“否”，时间更新t＝t+1并进入S2。