一种基于模糊控制的无人水面艇直线路径跟踪方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN103760902A

(43)申请公布日2014.04.30

(21)申请号CN201410015079.5

(22)申请日2014.01.14

(71)申请人上海海事大学

地址201306上海市浦东新区临港新城海港大道1550号

(72)发明人吴玉平王建华杨钊杨聪哲

(74)专利代理机构上海衡方知识产权代理有限公司

代理人曹琪

(51)Int.CI

G05D1/02

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于模糊控制的无人水面艇直

线路径跟踪方法

(57)摘要

本发明公开了一种基于模糊控制的

无人水面艇直线路径跟踪方法，采用模糊

控制器将无人水面艇到目标路径的垂直距

离Δh、无人水面艇的实际航行方向与给定

路径方向的夹角Δθ，经过模糊化、模糊推

理和去模糊化，得出无人水面艇左侧、右

侧推进电机的电压变化值ΔU

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于模糊控制的无人水面艇直线路径跟踪方法，其特征在于，采用模糊控制

器将无人水面艇到目标路径的垂直距离Δh、无人水面艇的实际航行方向与给定路

径方向的夹角Δθ，经过模糊化、模糊推理和去模糊化，得出无人水面艇左侧、右

侧推进电机的电压变化值ΔUSubl/Sub、ΔUSubr/Sub，通过计算得到左侧

推进电机的输入电压USubl/Sub和右侧推进电机的输入电压USubr/Sub，

进而控制无人水面艇路径，无人水面艇的当前状态作为反馈环节返回到模糊控制器

输入端。

2.根据权利要求1所述的基于模糊控制的无人水面艇直线路径跟踪方法，其特征在

于，所述的模糊控制器包括Δh和Δθ计算模块、模糊化模块、模糊推理单元和去

模糊化模块，所述Δh和Δθ计算模块将精确值输出给模糊化模块，模糊化模块将

模糊值输出给模糊推理单元，模糊推理单元将模糊值输出给去模糊化模块，去模糊

化模块将ΔUSubl/Sub、ΔUSubr/Sub输出给无人水面艇。

3.根据权利要求2所述的基于模糊控制的无人水面艇直线路径跟踪方法，其特征在

于，所述的模糊推理单元包括决策逻辑模块和知识库模块，所述决策逻辑模块与模

糊化模块、去模糊化模块单向连接，决策逻辑模块与知识库模块双向连接。

4.根据权利要求1所述的基于模糊控制的无人水面艇直线路径跟踪方法，其特征在

于，所述的垂直距离Δh采用向量叉积方法计算，目标路径起始点

A(xSubn/Sub,ySubn/Sub)，终止点B(xSubm/Sub,ySubm/Sub)，

无人水面艇质心坐标O(x,y)，则

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