技术特征：
1.一种无人艇运动控制抗扰控制器，包括被控usv模型，其特征在于：将整个控制器分为两部分：航速控制和航向控制；航速控制部分包括td滤波过渡器、航速自抗扰控制器和eso状态观测器；所述td滤波过渡器的输入端输入航速信号，输出端与航速自抗扰控制器的输入端连接，所述航速自抗扰控制器的输出端分别与eso状态观测器和被控usv模型连接，所述被控usv模型的航速信号输出端与eso状态观测器的输入端连接，所述eso状态观测器的输出端分别与航速自抗扰控制器的输入端和输出端连接；航向控制部分包括td滤波过渡器、航向自抗扰控制器和eso状态观测器；所述td滤波过渡器的输入端输入航速信号，输出端与航速自抗扰控制器的输入端连接，所述航速自抗扰控制器的输出端分别与eso状态观测器和被控usv模型连接，所述被控usv模型的航速信号输出端与eso状态观测器的输入端连接，所述eso状态观测器的输出端分别与航速自抗扰控制器的输入端和输出端连接。2.根据权利要求1所述的无人艇运动控制抗扰控制器，其特征在于：所述被控usv模型为欠驱动水面船舶数学模型。3.根据权利要求2所述的无人艇运动控制抗扰控制器，其特征在于：所述td滤波过渡器为跟踪微分器。4.根据权利要求3所述的无人艇运动控制抗扰控制器，其特征在于：所述航速自抗扰控制器和航向自抗扰控制器均为非线性状态误差反馈律。5.根据权利要求4所述的无人艇运动控制抗扰控制器，其特征在于：所述eso状态观测器为扩张状态观测器。6.根据权利要求5所述的无人艇运动控制抗扰控制器的一种无人艇运动控制抗扰控制方法，其特征在于：建立无人艇的欠驱动水面船舶数学模型，将欠驱动水面船舶数学模型的输入和输出均分为航速和航向，对航速和航向的控制方式相同，包括：向跟踪微分器输入航速/航向目标，经过跟踪微分器处理后输出目标信号和目标信号的微分信号，所述目标信号和目标信号的微分信号分别减去所述扩张状态观测器观察出来的目标信号和目标信号的微分信号，再输入到非线性状态误差反馈律，非线性状态误差反馈律输出控制参数，所述控制参数减去所述扩张状态观测器观测出来的总系统扰动得到最终控制参数，所述最终控制参数分别输入给扩张状态观测器和欠驱动水面船舶数学模型，所述欠驱动水面船舶数学模型将输出的航速/航向输入给对应的扩张状态观测器，所述扩张状态观测器的输出包括观察出来的目标信号、目标信号的微分信号和总系统扰动。7.根据权利要求6所述的无人艇运动控制抗扰控制方法，其特征在于：在非线性状态误差反馈律输出的控制参数转换为最终控制参数的过程中引入一个预设系数，用于调整输出结果；所述控制参数先减去总系统扰动，再除以所述预设系数，得到最终控制参数。
技术总结
本发明属于无人艇控制领域，涉及无人艇操控系统，具体是一种无人艇运动控制抗扰控制器，包括被控USV模型，其特征在于：将整个控制器分为两部分：航速控制和航向控制，两者相同；其中航速控制部分包括TD滤波过渡器、航速自抗扰控制器和ESO状态观测器；所述TD滤波过渡器的输入端输入航速信号，输出端与航速自抗扰控制器的输入端连接，所述航速自抗扰控制器的输出端分别与ESO状态观测器和被控USV模型连接，所述被控USV模型的航速信号输出端与ESO状态观测器的输入端连接，所述ESO状态观测器的输出端分别与航速自抗扰控制器的输入端和输出端连接。本发明提高了无人艇操控系统的鲁棒性。性。性。
技术研发人员：李国兰 田立 张海艳 李浩
受保护的技术使用者：武汉量宇智能科技有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/24