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原文传递欠驱动无人船运动控制方法研究

论文题名：	欠驱动无人船运动控制方法研究
关键词：	垃圾回收无人船;镇定控制;轨迹跟踪;分层式体系;滑模控制
摘要：	为了解决人工湖泊中富营养化的问题，从研究垃圾回收无人船的角度对该问题进行治理。本文是无人船在运动控制方面的研究，将研究工作分为以下几个部分: 　　1.介绍了无人船技术在国内外的研究现状，并介绍了非线性控制系统的概念以及非线性控制系统的国内外研究现状。最后介绍了镇定和轨迹跟踪两个方面控制技术在国内外的研究现状。　　2.从运动学和动力学两个角度推出无人船的数学模型，并根据实际情况对得出的数学模型逐步进行简化，得出无人船的三自由度数学模型。最后为了更好的对后面的镇定控制和轨迹跟踪讨论，对Lyapunov稳定性概念进行简单的介绍。　　3.介绍了智能机器人目前普遍使用的控制结构体系:分层式结构体系、反应式结构体系和混合式体系结构，并分别介绍了每种体系结构中具有代表性的体系结构，以此阐述每种体系结构的优缺点。最后基于分层式体系结构设计出适合垃圾回收无人船的运动控制体系结构。　　4.利用微分同胚变换对无人船的三自由度数学模型进行同胚变换，对变换后的数学模型利用全局快速终端滑模控制设计出无人船的镇定控制律，通过与快速终端滑模控制的无人船镇定控制律对比可以得出全局快速终端滑模控制有着更好的收敛性。　　5.介绍了backstepping算法的概念。首先针对无人船的运动学模型设计出了轨迹跟踪控制律，再根据运动学控制律设计出无人船的动力学轨迹跟踪控制律。最后利用matlab仿真验证控制律的适用性。
作者：	关海滨
专业：	控制工程
导师：	艾矫燕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广西大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文