[发明专利]多参数化路径导引的无人船协同操纵控制器的设计方法

摘要

本发明公开了一种多参数化路径导引的无人船协同操纵控制器及其设计方法，所述的控制器包括通讯网络、多个无人船控制器单元和多个领航者控制器单元；所述的多个无人船控制器单元与多个领航者控制器单元分别与通讯网络连接。本发明采用分布式控制结构，编队中仅有部分无人船能够直接获取领航者的信息，其它无人船只能获取邻近的无人船信息。与集中式控制结构相比，分布式控制结构能够更加高效地利用无人船编队内部有限的资源，具有容错性好、数据传输量小、节约通信带宽，方便扩展等优点，使得该协同操纵控制器更有利于实际应用。本发明不仅可以实现无人船协同跟踪控制，而且可以分别控制无人船编队满足指定的性能，实现了无人船协同操纵控制。

主权项

1.多参数化路径导引的无人船协同操纵控制器，其特征在于：包括通讯网络、多个无人船控制器单元和多个领航者控制器单元；所述的多个无人船控制器单元与多个领航者控制器单元分别与通讯网络连接；所述的无人船控制器单元包括跟随者间协同误差生成器、与领航者协同误差生成器、求和器、坐标变换器、控制模块和无人船；跟随者间协同误差生成器的输入端分别与无人船的输出端以及通讯网络相连；与领航者协同误差生成器的输入端分别与无人船的输出端以及通讯网络相连；跟随者间协同误差生成器和与领航者协同误差生成器的输出端均与求和器的输入端相连；求和器的输出端与通讯网络和坐标变换器的输入端相连；坐标变换器的输出端与控制模块的输入端相连；控制模块的输出端与无人船的输入端相连；所述的跟随者间协同误差生成器、与领航者协同误差生成器、求和器和坐标变换器共同组成协同操纵制导模块；所述的领航者控制器单元包括领航者参数协同误差生成器、协同操纵信息生成器、比例放大器、参考速度生成器、领航者、比较器A、比较器B、积分器A和积分器B；领航者参数协同误差生成器的输入端分别与领航者的输出端和通讯网络相连；协同操纵信息生成器的输入端分别与领航者参数协同误差生成器的输出端、领航者的输出端和通讯网络相连；比较器A的输入端分别与协同操纵信息生成器的输出端以及积分器A的输出端相连；比例放大器的输入端与比较器A的输出端相连；积分器A的输入端与比例放大器的输出端相连；比较器B的输入端分别与积分器A的输出端以及参考速度生成器的输出端相连；积分器B的输入端与比较器B的输出端相连；领航者的输入端与积分器B的输出端相连；所述的领航者参数协同误差生成器与协同操纵信息生成器组成领航者协同信息处理模块；所述的比较器A、比例放大器和积分器A组成滤波模块；所述的比较器B、参考速度生成器和积分器B组成路径参数更新模块。