基于云模型的船舶航迹跟踪滑模控制

doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2012.10.070

计算机工程 ›› 2012, Vol. 38 ›› Issue (10): 227-229. doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2012.10.070

基于云模型的船舶航迹跟踪滑模控制

张良欣，邢道奇，张世云，王晓林

(海军工程大学后勤指挥与工程系，天津 300450)

收稿日期:2011-07-07 出版日期:2012-05-20 发布日期:2012-05-20
基金资助:
张良欣(1965－)，男，教授、博士生导师，主研方向：图形图像处理；邢道奇，博士研究生；张世云、王晓林，副教授

Sliding-mode Control for Ship Trajectory Tracking Based on Cloud Model

ZHANG Liang-xin, XING Dao-qi, ZHANG Shi-yun, WANG Xiao-lin

(Department of Logistics Command and Engineering, Naval University of Engineering, Tianjin 300450, China)

Received:2011-07-07 Online:2012-05-20 Published:2012-05-20

摘要/Abstract

摘要： 为解决船舶路径跟踪控制中存在的非线性问题，引入滑模控制实现船舶的轨迹跟踪。采用云模型与指数趋近律结合的方法，设计基于云模型的轨迹跟踪智能滑模控制器，以减少滑模控制中的抖振。仿真结果表明，通过云模型的不确定性推理，智能滑模控制器能够动态调整滑模控制的趋近速度，抑制抖振的产生，船舶动态轨迹跟踪性能良好，能够精确控制航迹。

关键词: 轨迹跟踪, 云模型, 不确定性推理, 滑模控制, 指数趋近律, 抖振

Abstract: In order to solve nonlinear problems in trajectory tracking, the sliding-mode method is presented in tracking control of surface vessels. The intelligent sliding-mode controller is designed by combination of cloud model and exponential reaching law so as to alleviate the chattering. With reasoning method of cloud model, the reaching speed of the intelligent sliding-mode controller can be adjusted dynamically. Simulation results indicate that the control performance of dynamic tracking is good, the chattering is effectively weakened, and the method can accurately track trajectory.

Key words: trajectory tracking, cloud model, uncertain reasoning, sliding-mode control, exponential reaching law, chattering

中图分类号:

TP391

张良欣, 邢道奇, 张世云, 王晓林. 基于云模型的船舶航迹跟踪滑模控制[J]. 计算机工程, 2012, 38(10): 227-229.

ZHANG Liang-Xin, GENG Dao-Ai, ZHANG Shi-Yun, WANG Xiao-Lin. Sliding-mode Control for Ship Trajectory Tracking Based on Cloud Model[J]. Computer Engineering, 2012, 38(10): 227-229.

http://www.ecice06.com/CN/Y2012/V38/I10/227

参考文献

[1]Pettersen K Y, Lefeber E. Way-point Tracking Control of Ships[C]//Proc. of the 40th IEEE Conference on Decision and Control. Orlando, Florida, USA: IEEE Press, 2001.
[2]Do K D, Jiang Z P, Pan J. Robust Adaptive Control of Underactuated Ships on a Linear Course with Comfort[J]. Ocean Engineering, 2003, 30(17): 2201-2225.
[3]李铁山, 杨盐生, 郑云峰. 不完全驱动船舶航迹控制输入输出线性化设计[J]. 系统工程与电子技术, 2004, 26(7): 945-948.
[4]Lefeber E, Pettersen K Y, Nijmeijer H. Tracking Control of an Underactuated Ship[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2003, 11(1): 52-61.
[5]Do K D, Jiang Z P, Pan J. Robust Adaptive Path Following of Underactuated Ships[J]. Automatica, 2004, 40(6): 929-944.
[6]Ghommam J, Mnif F, Derbel N. Global Stabilisation and Tracking Control Underactuated Surface Vessels[J]. IET Control Theory and Applications, 2009, 4(1): 71-88.
[7]Fahimi F. Sliding-mode Formation Control for Underactuated Surface Vessels[J]. IEEE Transactions on Robotics, 2007, 23(3): 617-622.
[8]Alfaro-Cid E, Mcgookin E W, Murray-Smitha D J, et al. Genetic Algorithms Optimization of Decoupled Sliding Mode Controllers: Simulated and Real Results[J]. Control Engineering Practice, 2005, 13(6): 739-748.
[9]Lia Deyi, Han Jiawei, Shi Xuemei, et al. Knowledge Represen- tation and Discovery Based on Linguistic Atoms[J]. Knowledge- based Systems, 1998, 10(7): 431-440.
[10]张飞舟, 范跃祖, 沈程智, 等. 基于隶属云发生器的智能控制[J]. 航空学报, 1999, 20(1): 89-92.
[11]Wang H, Meng L, Cao M, et al. Data Mining Application Based on Cloud Model in Spatial Decision Support System[C]//Proc. of International Conf. on Computing, Communication, Control, and Management. [S. l.]: IEEE Press, 2008.
[12]杜湘瑜, 尹全军, 黄柯棣, 等. 基于云模型的定性定量转换方法及其应用[J]. 系统工程与电子技术, 2008, 30(4): 772-776.
[13]李涛, 孙衢, 杨莉. 基于云模型趋近律的智能滑模控制器设计[J]. 四川大学学报: 工程科学版, 2010, 42(3): 171-176.
[14]Fossen T I. Marine Control Systems: Guidance, Navigation and Control of Ships, Rigs and Underwater Vehicles[M]. Trondheim, Norway: Marine Cybernetics, 2002.
[15]高键, 李众. 一维云模型映射器设计及其应用研究[J]. 系统仿真学报, 2006, 18(7): 1861-1865.
[16]Skjetne R. The Maneuvering Problem[D]. Trondheim, Norway: Norwegian University of Science and Technology, 2005.

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

基于云模型的船舶航迹跟踪滑模控制

Sliding-mode Control for Ship Trajectory Tracking Based on Cloud Model

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	郭慧,刘忠宝,柳欣. 基于云模型与决策树的入侵检测方法[J]. 计算机工程, 2019, 45(4): 142-147.
[2]	周滔,赵津,胡秋霞,席阿行,刘东杰. 复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪[J]. 计算机工程, 2018, 44(12): 208-214.
[3]	许卫强,陈国顺,牛刚,陈卫国. 基于SVM分类的指控系统网络健康评估研究[J]. 计算机工程, 2017, 43(7): 316-321.
[4]	杨米,陈建忠,牛英滔. 基于云模型与证据理论的通信电子防御效能评估[J]. 计算机工程, 2017, 43(6): 40-45,52.
[5]	晁莹,耿国华,张雨禾,张靖. 基于区域分割的点云骨架提取算法[J]. 计算机工程, 2017, 43(10): 222-227,233.
[6]	严浩,白瑞林,朱朔. 基于预测型间接迭代学习的SCARA机器人轨迹跟踪控制[J]. 计算机工程, 2017, 43(10): 296-301,309.
[7]	费金龙,王禹,王天鹏,祝跃飞. 基于云模型的网络异常流量检测[J]. 计算机工程, 2017, 43(1): 178-182.
[8]	翁迟迟,齐法制,陈刚. 基于层次分析法与云模型的主机安全风险评估[J]. 计算机工程, 2016, 42(2): 1-6.
[9]	范存群,赵现纲,黄彬彬,马友,谢利子,冯小虎. 云化卫星地面系统中基于云模型的资源映射方法[J]. 计算机工程, 2016, 42(11): 38-42.
[10]	陈树,王夫栋. 基于滑模变结构的无线传感器网络拥塞控制[J]. 计算机工程, 2015, 41(3): 37-40,46.
[11]	王君，冀常鹏，汪洋，王连鹏. P2P网络中基于云模型的信任机制研究[J]. 计算机工程, 2014, 40(5): 124-128.
[12]	刘挺,王联国. 基于云模型的入侵杂草优化算法[J]. 计算机工程, 2014, 40(12): 156-160.
[13]	姜明佐，张新立，吴涛，王加夏. 基于云控制的混沌多种群自适应遗传算法[J]. 计算机工程, 2014, 40(1): 186-190.
[14]	张扬名, 刘国荣, 杨小亮. 基于滑模变结构的移动机器人轨迹跟踪控制[J]. 计算机工程, 2013, 39(5): 160-164.
[15]	李鸿飞, 田康生, 金宏斌. Dezert-Smarandache理论组合规则性质分析[J]. 计算机工程, 2013, 39(2): 288-292.

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

基于云模型的船舶航迹跟踪滑模控制

Sliding-mode Control for Ship Trajectory Tracking Based on Cloud Model

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价