水面智能高速无人艇的鲁棒控制与视景仿真研究

该文档是哈尔滨工程大学的一篇硕士学位论文，专注于人工智能和机器学习在水面智能高速无人艇控制与仿真的应用。论文深入探讨了无人艇的自主驾驶、避障、路径规划等关键技术，并设计了适用于高速航行的鲁棒控制器。 在论文中，作者首先分析了无人艇的操纵性，构建了六自由度的数学模型，涵盖喷水推进系统及风浪流干扰的力学模型。通过对无人艇在不同工况下的操纵性运动仿真，验证了模型的有效性。这部分工作为后续控制器设计奠定了基础。 其次，论文着重于控制器的设计。针对无人艇运动环境的特性，设计了航向和位置的鲁棒控制器，结合两者形成了航线跟踪器。通过与PID控制器的仿真对比，证明了鲁棒控制器在应对外界干扰时的优越性能。同时，针对艇体系统参数的不确定性，设计了纵向位置的鲁棒自适应控制器，通过仿真分析表明该控制器能适应参数变化。 最后，论文构建了无人艇的运动视景仿真系统，涵盖了手动驾驶、自动驾驶和综合驾驶的架构。这一系统能实现对无人艇各种运动控制的仿真，从而验证并优化控制策略。 这篇论文为水面智能高速无人艇的运动控制提供了理论依据和实践方案，不仅在控制算法上有所创新，还实现了对复杂海洋环境的适应性，对无人艇技术的发展具有重要意义。