自主海上航行器主从有限时间同步运动控制策略

本文主要探讨了"主-从自治海上航行器有限时间同步运动控制"这一关键领域，针对海洋环境中自主航行器之间的协同工作提出了创新性的控制策略。研究者吴泽伟和吴晓锋，分别来自海军工程大学电子工程学院和海军兵种指挥学院，聚焦于解决在特定的时间框架内，如何确保主舰和从舰在位置、姿态、线速度、角速度、线加速度和角加速度等方面的运动状态保持一致的问题。 他们首先构建了主舰和从舰的动态模型，这一步骤对于理解系统的行为和确定合适的控制算法至关重要。通过动力学模型，他们设计了一种连续状态反馈控制方法，这种方法旨在确保在预定时间内实现精确的同步。这种控制方式考虑了系统的复杂性和实时性要求，是现代自主航行系统控制中的一个重要挑战。 接着，作者利用齐次系统有限时间稳定性理论，为从舰设计了一个连续状态反馈控制器。这个理论是控制理论中的一个基石，它提供了一种方法来分析和设计能够在有限时间内稳定系统行为的控制器。通过这种理论，他们得出了关于主-从同步运动控制的充分条件，即在满足这些条件的情况下，可以保证主舰和从舰的运动状态达到所需的时间同步。 最后，作者通过实例仿真验证了所提出的控制方法的有效性。这一步骤展示了理论在实际应用中的可行性，同时也提供了对控制性能的定量评估。通过仿真结果，读者可以了解这种控制策略在实际航行环境中的表现，这对于优化未来海上任务的执行和提高自主航行系统的协作效率具有重要意义。 本文的研究成果不仅对自主海上航行器的设计和管理有直接指导作用，还扩展了有限时间同步控制在复杂系统中的应用，对于推进自主无人系统技术的发展具有积极的推动作用。因此，这篇文章属于"研究论文"类别，被分类在计算机科学与技术领域，特别是在控制与决策子领域内，关键词包括"自主海上航行器"、"主-从同步运动"和"有限时间同步"。