無(wú)人艇運(yùn)動(dòng)模糊控制技術(shù)研究.pdf

1、高速水面無(wú)人艇,是一種能夠自主航行與自主完成任務(wù)的高速水面艦船,簡(jiǎn)稱無(wú)人艇。與常規(guī)艦船相比,無(wú)人艇具有噸位小、速度快、機(jī)動(dòng)靈活、造價(jià)低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),此外它在情報(bào)搜集、偵查、探測(cè)、打擊海盜、防恐攻擊等方面具有突出的優(yōu)越性,因而受到世界各國(guó)海軍的重點(diǎn)關(guān)注。在未來(lái)的非對(duì)稱空間作戰(zhàn)當(dāng)中,無(wú)人艇在電子戰(zhàn)、海上攔截、反水雷戰(zhàn)、反潛作戰(zhàn)等方面的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛,同時(shí)對(duì)無(wú)人艇的運(yùn)動(dòng)控制性能要求也將越來(lái)越高。
　　無(wú)人艇的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),是

2、無(wú)人艇實(shí)現(xiàn)自主航行、完成各項(xiàng)重要任務(wù)的先決條件,是整個(gè)無(wú)人艇研究系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以XL號(hào)無(wú)人艇為研究對(duì)象,首先通過(guò)簡(jiǎn)化處理得到了該艇的三自由度水平面運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程,然后設(shè)計(jì)了基于Mamdani模糊推理的無(wú)人艇航速模糊控制器并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn),且與PID控制效果進(jìn)行了對(duì)比分析。對(duì)于無(wú)人艇的航向控制技術(shù)的研究是本文的另一個(gè)重點(diǎn),主要研究了基于模糊理論改進(jìn)的PID控制技術(shù)、Mamdani模糊控制技術(shù)和Takagi-Sugen

3、o模糊控制技術(shù)并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的航向控制器,將各控制技術(shù)分別應(yīng)用到無(wú)人艇的航向控制系統(tǒng)中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),將所得結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。關(guān)于無(wú)人艇的直線航跡跟蹤控制問(wèn)題是本文的最后一個(gè)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容,文中設(shè)計(jì)了兩種控制器:第一種是基于Mamdani控制模型由無(wú)人艇的艏向角偏差值和航跡偏差值分別得到操縱舵角再相加作為實(shí)際舵角輸出,屬于間接法控制;第二種是基于Takagi-Sugeno控制模型由無(wú)人艇的艏向角偏差值和航跡偏差值直接作用得到控制器輸出舵角的