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申请/专利权人：东南大学
申请日：2024-03-12
公开（公告）日：2024-06-07
公开（公告）号：CN118151658A
主分类号：G05D1/43
分类号：G05D1/43;G05D1/622;G05D1/695
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.06.25#实质审查的生效;2024.06.07#公开
摘要：本发明提出基于领航跟随法的无人船编队控制系统及动态避障方法，涉及集群编队控制领域，控制系统包括控制模块，组合导航模块，通信模块，动力模块。本发明对基于领航跟随法的无人船编队中领航船与跟随船间的距离误差进行RISE控制，不使用高增益反馈，考虑直流电机系统的非线性，系统复杂度低，降低无人船在水面航行时的抖动。本发明对人工势场法做出改进，为躲避动态障碍物，在子目标点引力势场函数中考虑随时间变化的角度约束，引导编队中的领航船和跟随船变换队形，在脱离动态障碍物的斥力影响后恢复原有队形，以达到避障的效果。
主权项：1.基于领航跟随法的无人船编队控制系统，包括控制模块、组合导航模块、通信模块和动力模块，其特征在于：1控制模块，包括STM32开发板和上位机，STM32开发板向船载电机输出PWM信号用来控制无人船运动，解析组合导航模块采集到的位姿信息，将位姿信息传输到WiFi模块；2组合导航模块，包括惯性导航模块和双天线RTK模块，惯性导航模块用于测量并解算各艘无人船的东向、北向、天向速度以及欧拉角，双天线RTK模块用于获取各艘无人船的精确经纬度坐标，使用时，该模块需稳定安装在无人船上；3通信模块，包括WiFi模块和串口通信模块，WiFi模块用于各艘无人船之间通信以及无人船与岸边计算机之间通信，串口通信模块用于STM32开发板和组合导航模块、WiFi模块之间通信；4动力模块，包括两节4S锂电池和两个无刷直流电机，锂电池为无刷直流电机、控制模块、组合导航模块和通信模块等船载设备供电，无刷直流电机作为无人船的推进器，放置在船尾两侧；所述控制模块通过杜邦线与动力模块连接，通过板载串口接收并解析组合导航模块输出的位姿信息，再通过板载串口将位姿信息传输到WiFi模块，WiFi模块将无人船的位姿信息分享给编队中其他无人船以及岸边计算机。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 东南大学 基于领航跟随法的无人船编队控制系统及动态避障方法
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