多无人海洋运载器协同编队任务分配方法

为更好地处理海面溢油,针对无人海洋运载器集群队形控制过程中任务分配延迟、收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,提出将上层的巡回规划过程与下层的任务指派过程紧密结合的多无人海洋运载器协同编队任务分配方法。首先以匈牙利算法建立多运载器代价矩阵并完成运载器集群个体“可能围油任务”的协同分配,其次以蚁群算法求解运载器集群航迹规划问题,最后得到运载器集群最短闭循环巡回路径。仿真结果表明,通过该方法求得的总航迹长度缩短了15.13%,算法平均运行时间减少了46.57%,任务分配合理性得以有效提升。

基于非对称模型的欠驱动无人海洋运载器轨迹跟踪控制

研究一类欠驱动无人海洋运载器(UMV)的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于非对称模型的积分反步控制方法。建立了非完全对称(左右对称、前后不对称)的欠驱动UMV水平面运动模型,考虑了系统阻尼系数矩阵和惯性系数矩阵非对角线元素存在非零项的问题;通过设计虚拟状态和控制输入反馈变换,解决了UMV轨迹跟踪控制过程中存在的角速度持续激励问题,得到了直线轨迹和曲线轨迹通用的跟踪控制器;在轨迹跟踪控制器当中引入跟踪误差的积分项,提高了UMV系统的全局稳定收敛速度,基于Barbalat引理和Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性。借助实验室半物理仿真平台进行仿真实验,与传统基于对称模型的控制算法对比,体现出了基于非对称模型的欠驱动UMV轨迹跟踪控制方法的优越性。

第七届船舶与海洋运载器稳性国际会议（STAB’2000）简介

本文对2000年2月7日～2月12日在澳大利亚朗塞斯顿(Launceston)举行的第七届船舶与海洋运载器稳性国际会议上所发表的论文进行了简要的介绍。会议论文包括了与稳性有关的人为因素、稳性衡准、甲板上浪的影响、破舱稳性、尾随浪及尾斜浪中的稳性和非线性船舶动力学等内容。

非线性船舶动力定位控制器设计

针对船舶在海上的定位和作业受到海洋环境的扰动力影响,其动力定位控制具有很强的非线性特性.本文基于自抗扰控制技术,设计了船舶动力定位控制器.该控制器通过非线性观测器估计出船舶运动速度和系统的总扰动,并采用非线性反馈进行补偿,实现对船舶的动力定位控制.通过仿真实验验证了控制器具有很强的抗干扰能力和鲁棒性.

惯性基组合导航仿真实验平台在实验教学中的应用

为完善“惯性导航系统原理”实验教学环节,基于Matlab GUI设计并开发惯性基组合导航仿真实验平台。该仿真实验平台具有导航传感器数据产生、仿真条件设置、仿真结果显示以及仿真过程调试等功能,包括捷联惯性导航、惯性/卫星组合导航以及惯性/多普勒计程仪组合导航实验。基于该仿真实验平台开展“惯性导航系统原理”实验教学,具有实验教学方法设计合理、实验平台界面设计科学、代码可移植与可扩展性好等优点;同时,学生可手动设置各种仿真实验条件从而快速、直观地观察载体机动状态、仿真参数对导航算法的影响,有利于学生深入理解惯性基组合导航理论。