[发明专利]一种基于四自由度的无人船动力参数实时辨识方法

权利要求书

1.一种基于四自由度的无人船动力参数实时辨识方法，其特征在于，包括：

S1、构建无人船船舶模型；

S2、针对不同型号的船舶构建详细的部件；

S3、重新定义船舶操纵数学模型；

S4、基于重新定义的船舶操纵数学模型，设定输出标量，构建线性回归模型；

S5、设计非线性新息算法，对相关辨识参数进行更新。

2.根据权利要求1所述的基于四自由度的无人船动力参数实时辨识方法，其特征在于，所述步骤S1中构建的无人船船舶模型，具体如下：

其中，u，v，r分别表示无人船纵荡、横漂、艏摇速度，φ表示滚动角；m表示船舶的质量，I_x，I_z表示相对于x轴、z轴的惯性矩以及m_x，m_y表示相应的附加质量，J_x，J_z表示相对于x轴、z轴附加的惯性矩。

3.根据权利要求1所述的基于四自由度的无人船动力参数实时辨识方法，其特征在于，所述步骤S2的具体实现过程如下：

S21、构建水动力导数，如下：

X_H：u²，u³，v²，r²，vr，uv²，uvφ²，T(J_P)，-F_Nsinδ

Y_H：uv，up，u²v，r³，vr²，uvp²，urp²，|v|v，|r|v，|v|r，|r|r，-F_Ncosδ

K_H：p，uv，ur，u²v，v³，v²r，vr²，uvφ²，urφ²，|v|v，-F_Ncosδ

N_H：uv，up，uφ，u²r，u²v，v³，r³，vr²，v²r，urp²，|r|v，|v|v，-F_Ncosδ

S22、将螺旋桨和舵的力和力矩表示为X_P，Y_P，K_P，N_P，X_R，Y_R，K_R，N_R，具体如下：

X_R＝-(1-t_R)F_Nsinδ，

Y_R＝-(1+a_H)F_Ncosδ，

K_R＝(1+a_H)Z_HRF_Ncosδ，

N_R＝-(X_R+a_Hx_H)F_Ncosδ，

其中，t_P，n，D_P，K_T，J_P分别为推力减额、每秒螺旋桨转速、螺旋桨直径、推力系数和螺旋桨推进比，J₀，J₁，J₂为螺旋桨特性的水动力系数；t_R，a_H，x_H用来描述船体与舵的相互作用，在辨识方案中，(1-t_R)，(1+a_H)，(1+a_H)z_HR，(x_R+a_Hx_H)参数公式被视为待估计系数。