CN112650231B - 一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统,导引系统是由虚拟的船来产生期望的轨迹,从而得到船舶编队领导者在各个时刻的期望位姿及期望速度。GPS,陀螺仪等传感器采集各个船舶实际位姿及速度信息。图论描述了编队中的信息流向。各船舶间的信息经过图论传输给避碰和避障系统。避碰和避障系统根据障碍物的位置和船舶之间的位置产生响应的信息。控制器基于避碰和避障系统、期望编队、以及领导船的位姿速度信息设计,辅助动态系统被用来处理控制器的饱和问题,控制器产生的信号传输给船舶的执行机构,调整每艘欠驱船的艏向和速度,到达期望编队。本发明实现了编队避碰和避障设计,同时考虑了欠驱船的推力饱和;这使本专利更容易应用到实践。

Description

一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统
技术领域
本发明涉及一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统。
背景技术
在近十年间,由于无人船编队在搜索救援、资源勘探、海洋清污等方面的广泛的用途,无人船编队控制引起了控制领域的关注。
在设计无人船编队控制的方面,已经有许多专利给出了关于无人船的分布式控制器。然而很少有专利考虑避碰和避障的问题。中国专利CN110196599A提出了一种针对无人艇的分布式控制方法,避碰和连接保持这两个任务也得到了实现。然而该专利并未考虑执行机构的物理限制,这就意思着其控制器很难应用于实践。编队避碰和避障的一个难点在于:一般设计的避碰和避障均需要远超执行机构所能提供的力。不同于CN110196599A,本专利提供了另一种编队避碰和避障控制的解决方法。势能函数被应用于避碰和避障函数,这种设计提供了一个相对平缓的避碰和避障轨迹。辅助动态系统被用来处理输入饱和和欠驱问题,并且辅助动态的引入并未影响避碰和避障的实现。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统。
本发明的目的是这样实现的:包括避碰和避障系统、障碍物、控制器、图论、欠驱船、领导船、执行机构、辅助动态系统、期望编队、干扰观测器,领导船是由虚拟的船来产生轨迹,根据此轨迹,期望编队、避碰和避障系统得到各个船在各个时刻的期望位姿及期望速度;传感器采集到的各个船舶位置和速度信息通过图论得出的第i条船附近的船的信息,避碰和避障系统根据该信息、障碍物信息产生相应的避碰和避障函数,并将其传出控制器,控制器根据领导船的信息、期望编队产生的信号、避碰和避障系统输出的信息、干扰观测器对干扰的估计值产生相应的信号,并将其传输给执行机构,执行机构调整船舶的纵向推力和舵角实现对第i条船的准确控制,实现期望的编队队形。
本发明还包括这样一些结构特征:
1.图论用来描述无人船编队之间的信息流向,有向图G={VG,θ}包含了一组矢量VG={0,1,…,N}和矢量θ={(i,j)∈{0,1,…,N}×VG},N代表欠驱船的个数;(i,j)∈θ描述了第j条船的信息可以传递给第i条船;
Figure GDA0003636251050000011
描述了第i条船的信息不能传递给第j条船;当第i条船靠近第j条船时,第j条船维持当前航向和航速,因为第j条船其无法获得第i条船的信息,无法做出避碰和避障机动,第i条船需要做出避让以避免碰撞。
2.避碰和避障系统是根据第i条船附近的船和障碍物信息设计的,当第i条船远离障碍物和其他无人船时,避碰和避障系统不起作用;当第i条船接近障碍物或其他无人船时,避碰和避障成为首要任务,编队跟踪任务暂时中止,以便于绕过障碍物;避碰和避障系统提供了两种避碰和避障轨迹,第一种为第i条船在附近无人船的后面穿越,和障碍物在右舷相遇;第二种为第i条船在附近无人船的前方穿越,和障碍物在左舷相遇。
3.欠驱船有四个,i=1,2,3,4。
4.控制器的设计过程具体包括:
第一步:定义编队位置误差矢量如下:
Figure GDA0003636251050000021
式中:如果第i艘船可以获得第j艘船的信息aij=1,否则aij=0;pijd是期望的第i艘船相对第j艘船的位置,
Figure GDA0003636251050000022
是实现避碰和避障目标的系统函数,
Figure GDA0003636251050000023
为了稳定pie,虚拟控制律βi=[βi1 βi2]T被设计为:
Figure GDA0003636251050000024
其中,K1i是正定的增益矩阵,
Figure GDA0003636251050000025
第二步:定义航向角误差如下
ψie=ψiia
ψia=ψj-atan(vi/uj)-atan(βi2/Δ)
式中:Δ是表达前向距离的常数,atan是反正切函数;
为了稳定ψie,虚拟控制律βi3被设计如下
Figure GDA0003636251050000026
式中:ki2是正常数;
第三步:定义速度误差如下:
Figure GDA0003636251050000031
Figure GDA0003636251050000032
Figure GDA0003636251050000033
式中:
Figure GDA0003636251050000034
是βi1i2i3通过一阶滤波器得到的参数,αi1i2i3为辅助动态系统的参数,用来处理输入饱和和欠驱的问题,Υ1是正常数;
第四步:辅助动态系统参数的更新律被设计为:
Figure GDA0003636251050000035
Figure GDA0003636251050000036
Figure GDA0003636251050000037
式中:ki4 Tu Tr是正常数;
第五步:第i艘船的控制律被设计如下:
Figure GDA0003636251050000038
Figure GDA0003636251050000039
式中:ki3 ki5是正常数。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明涉及一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统。导引系统是由虚拟的船来产生期望的轨迹,从而得到船舶编队领导者在各个时刻的期望位姿及期望速度。GPS,陀螺仪等传感器采集各个船舶实际位姿及速度信息。图论描述了编队中的信息流向。各个船舶之间的信息经过图论传输给避碰和避障系统。避碰和避障系统根据障碍物的位置和船舶之间的位置产生响应的信息。控制器基于避碰和避障系统、期望编队、以及领导船的位姿速度信息设计,辅助动态系统被用来处理控制器的饱和问题,控制器产生的信号传输给船舶的执行机构,从而调整每艘欠驱船的艏向和速度,到达期望编队。此发明的优点在于实现了编队避碰和避障设计,同时考虑了欠驱船的推力饱和;这使得本专利更容易应用到实践。
附图说明
图1是一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统。
图2是包含4艘无人船和1艘领导船的编队控制效果图。
图3是各艘船的控制输入图。
图中:1—避碰和避障系统;2—障碍物;3—分布式控制器;4—图论;5—欠驱船1;6—欠驱船2;7—欠驱船3;8—欠驱船4;9—领导船;10—执行机构;11—辅助动态系统;12—期望编队;13—干扰观测器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明是设计了能实现欠驱船编队避碰和避障的控制系统包括避碰和避障系统1,障碍物2,控制器3,图论4,欠驱船1 5,欠驱船2 6,欠驱船3 7,欠驱船4 8,领导船9,执行机构10,辅助动态系统11,期望编队12。领导船9是由虚拟的船来产生轨迹,根据此轨迹,期望编队12和避碰和避障系统1从而得到各个船在各个时刻的期望位姿及期望速度。传感器采集到的各个船舶位置和速度信息通过图论4得出的第i(i=1,2,3,4)条船附近的船的信息,避碰和避障系统1根据该信息、障碍物信息产生相应的避碰和避障函数,并将其传出控制器3,控制器3根据领导船9的信息、期望编队12产生的信号、避碰和避障函数1输出的信息,干扰观测器13对干扰的估计值,并将其传输给执行机构10。执行机构10调整船舶的纵向推力和舵角实现对第i(i=1,2,3,4)条船的准确控制,从而实现期望的编队队形。
1)图论4用来描述无人船编队之间的信息流向。有向图G={VG,θ}包含了一组矢量VG={0,1,…,n}和矢量θ={(i,j)∈{0,1,…,n}×VG},n代表欠驱船的个数。(i,j)∈θ描述了第j条船的信息可以传递给第i条船。
Figure GDA0003636251050000041
描述了第i条船的信息不可以传递给第j条船。这就意味者当第i条船靠近第j条船时。第j条船维持当前航向和航速,因为第i条船其无法获得第j条船的信息,无法做出避碰和避障机动。第i条船需要做出避让以避免碰撞。
2)避碰和避障系统1是根据第i(i=1,2,3,4)条船附近的船和障碍物信息设计的。当第i条船远离障碍物和其他无人船时,避碰和避障系统1不起作用。当第i条船接近障碍物或其他无人船时,此时编队跟踪任务变得不那么重要,而避碰和避障成为首要任务,因为碰撞有可能对无人船造成严重损坏。编队跟踪任务暂时中止,以便于绕过障碍物。避碰和避障系统1提供了两种避碰和避障轨迹。第一种为第i条船在附近无人船的后面穿越,和障碍物在右舷相遇。第二种为第i条船在附近无人船的前方穿越,和障碍物在左舷相遇。
3)避碰和避障系统巧妙的设计方法,促使该控制器产生的指令大大降低了饱和的风险。这给我们提供了处理饱和的基础。辅助动态系统11被用来解决欠驱问题和输入饱和问题。辅助动态系统11的引入使得该发明的控制系统易于实践。
如图1所示,本发明是设计了能实现欠驱船编队避碰和避障的控制系统包括避碰和避障系统1,障碍物2,控制器3,图论4,欠驱船1 5,欠驱船2 6,欠驱船3 7,欠驱船4 8,领导船9,执行机构10,辅助动态系统11,期望编队12,干扰观测器13。
首先是对于第i艘无人船的动力学和运动学模型介绍。
Figure GDA0003636251050000051
Figure GDA0003636251050000052
Figure GDA0003636251050000053
Figure GDA0003636251050000054
Figure GDA0003636251050000055
Figure GDA0003636251050000056
式中:(xi,yi)为第i艘船的位置,ψi是艏向向量,ui,vi,ri分别为船舶的纵向速度、横向速度、转艏角速度,m11,m22,m33为船舶的惯性质量,fih(h=1,2,3)包含了水动力阻尼参数,dih(h=1,2,3)为环境干扰力,τiu为前进方向的力,τir为艏向力矩。
1)领导船9是由一个下标为“0”的虚拟船行驶的轨迹来生成:
Figure GDA0003636251050000057
Figure GDA0003636251050000058
Figure GDA0003636251050000059
通过积分可以计算出领导船各个时刻的状态。式种(x0,y0)是领导船的位置,ψ0是领导船的艏摇角。u0是领导船的纵荡速度,v0为领导船的横荡速度,r0是领导船的艏摇角速度。
2)输入无饱和、输入饱和之间的差值函数被定义为ωiu=τiuciu,ωir=τircir。τiuc和τirc是控制器计算出的纵向推力和转艏力矩。
3)障碍物2被假设为一个圆形的物体,其圆心坐标为pk=[xk,yk]T
4)避碰和避障系统1是由势能函数组成的函数,被定义如下
Figure GDA00036362510500000510
cij和cik为避碰和避障策略,可选为1或-1,n为无人船的个数,No为障碍物的个数,
Figure GDA00036362510500000511
是用来实现船舶之间避碰的函数,表达式如下
Figure GDA00036362510500000512
式中,αc是正常数,||pijv||=||pi-pj||,pi=[xi,yi]T是第i条船的位置矢量,pj=[xj,yj]T是第j条船的位置矢量。R c是最小安全距离,
Figure GDA0003636251050000061
是避碰距离。
Figure GDA0003636251050000062
是用来实现避障的函数,被定义为如下:
Figure GDA0003636251050000063
式中,αo是正常数,||pikv||=||pi-pk||,R o是最小安全距离,
Figure GDA0003636251050000064
是避障距离。
5)干扰观测器13根据无人船的控制输入和速度信息估计出环境干扰,其模型如下:
Figure GDA0003636251050000065
Figure GDA0003636251050000066
式中ζi是观测器状态,
Figure GDA0003636251050000067
是正定的观测器增益矩阵,
Figure GDA0003636251050000068
是干扰ξi的估计值,
τi=[τiu 0 τir]T,ξi=[ξi1 ξi2 ξi3]T=di+fi,di=[di1 di2 di3]T,fi=[fi1 fi2 fi3]T,M=diag{m11 m22 m33}为系统惯性矩阵,υi=[ui vi ri]T
6)控制器设计
第一步:定义编队位置误差矢量如下
Figure GDA0003636251050000069
式中,如果第i艘船可以获得第j艘船的信息aij=1,否则aij=0。pijd是期望的第i艘船相对第j艘船的位置,
Figure GDA00036362510500000610
是实现避碰和避障目标的系统函数,
Figure GDA00036362510500000611
为了稳定pie,虚拟控制律βi=[βi1 βi2]T被设计为
Figure GDA00036362510500000612
其中,K1i是正定的增益矩阵,
Figure GDA00036362510500000613
第二步:定义航向角误差如下
ψie=ψiia
其表达式如下:
ψia=ψj-atan(vi/uj)-atan(βi2/Δ)
Δ是表达前向距离的常数,atan是反正切函数。
为了稳定ψie,虚拟控制律βi3被设计如下
Figure GDA0003636251050000071
ki2是正常数。
第三步:定义速度误差如下
Figure GDA0003636251050000072
Figure GDA0003636251050000073
Figure GDA0003636251050000074
这里由于
Figure GDA0003636251050000075
是βi1i2i3通过一阶滤波器得到的参数,αi1i2i3为辅助动态系统的参数,它们被用来处理输入饱和和欠驱的问题,Υ1是正常数。
第四步:辅助动态系统参数的更新律被设计为:
Figure GDA0003636251050000076
Figure GDA0003636251050000077
Figure GDA0003636251050000078
式子中,ki4 Tu Tr是正常数。
第五步:第i艘船的控制律被设计如下:
Figure GDA0003636251050000079
Figure GDA00036362510500000710
式子中,ki3 ki5是正常数。
仿真分析:图二证明了控制算法的有效性。在图二中优先级顺序为USV0大于USV1大于USV2大于USV3大于USV4。船舶形状符号按照相同时间间隔被放到航行轨迹上。绿色的圆形代表障碍物。可以看出所有的无人船都避开了障碍物。对于USV4航行出的轨迹来说,可以看到USV4成功避开了所有的USV。图三体现了各个船输入信号的变化,可以看出该控制系统能够很好的处理输入饱和。

Claims (4)

1.一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统,其特征在于:包括避碰和避障系统、障碍物、控制器、图论、欠驱船、领导船、执行机构、辅助动态系统、期望编队、干扰观测器,领导船是由虚拟的船来产生轨迹,根据此轨迹,期望编队、避碰和避障系统得到各个船在各个时刻的期望位姿及期望速度;传感器采集到的各个船舶位置和速度信息通过图论得出的第i条船附近的船的信息,避碰和避障系统根据该信息、障碍物信息产生相应的避碰和避障函数,并将其传出控制器,控制器根据领导船的信息、期望编队产生的信号、避碰和避障系统输出的信息、干扰观测器对干扰的估计值产生相应的信号,并将其传输给执行机构,执行机构调整船舶的纵向推力和舵角实现对第i条船的准确控制,实现期望的编队队形;
控制器的设计过程具体包括:
第一步:定义编队位置误差矢量如下:
Figure FDA0003627411450000011
式中:如果第i艘船可以获得第j艘船的信息aij=1,否则aij=0;pijd是期望的第i艘船相对第j艘船的位置,
Figure FDA0003627411450000012
Figure FDA0003627411450000013
是实现避碰和避障目标的系统函数,
Figure FDA0003627411450000014
为了稳定pie,虚拟控制律βi=[βi1 βi2]T被设计为:
Figure FDA0003627411450000015
其中,K1i是正定的增益矩阵,
Figure FDA0003627411450000016
第二步:定义航向角误差如下
ψie=ψiia
ψia=ψj-atan(vi/uj)-atan(βi2/Δ)
式中:Δ是表达前向距离的常数,atan是反正切函数;
为了稳定ψie,虚拟控制律βi3被设计如下
Figure FDA0003627411450000017
式中:ki2是正常数;
第三步:定义速度误差如下:
Figure FDA0003627411450000021
Figure FDA0003627411450000022
Figure FDA0003627411450000023
式中:
Figure FDA0003627411450000024
是βi1i2i3通过一阶滤波器得到的参数,αi1i2i3为辅助动态系统的参数,用来处理输入饱和和欠驱的问题,Υ1是正常数;
第四步:辅助动态系统参数的更新律被设计为:
Figure FDA0003627411450000025
Figure FDA0003627411450000026
Figure FDA0003627411450000027
式中:ki4 Tu Tr是正常数;
第五步:第i艘船的控制律被设计如下:
Figure FDA0003627411450000028
Figure FDA0003627411450000029
式中:ki3 ki5是正常数。
2.根据权利要求1所述的一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统,其特征在于:图论用来描述无人船编队之间的信息流向,有向图G={VG,θ}包含了一组矢量VG={0,1,L,N}和矢量θ={(i,j)∈{0,1,L,N}×VG},N代表欠驱船的个数;(i,j)∈θ描述了第j条船的信息可以传递给第i条船;
Figure FDA00036274114500000210
描述了第i条船的信息不能传递给第j条船;当第i条船靠近第j条船时,第j条船维持当前航向和航速,因为第j条船其无法获得第i条船的信息,无法做出避碰和避障机动,第i条船需要做出避让以避免碰撞。
3.根据权利要求2所述的一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统,其特征在于:避碰和避障系统是根据第i条船附近的船和障碍物信息设计的,当第i条船远离障碍物和其他无人船时,避碰和避障系统不起作用;当第i条船接近障碍物或其他无人船时,避碰和避障成为首要任务,编队跟踪任务暂时中止,以便于绕过障碍物;避碰和避障系统提供了两种避碰和避障轨迹,第一种为第i条船在附近无人船的后面穿越,和障碍物在右舷相遇;第二种为第i条船在附近无人船的前方穿越,和障碍物在左舷相遇。
4.根据权利要求1-3任意一所述的一种实现避碰和避障的欠驱船编队控制系统,其特征在于:欠驱船有四个,i=1,2,3,4。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113253721B (zh) * 2021-04-23 2023-12-05 大连海事大学 一种时变海流干扰下无人船集群协同避碰制导方法及系统
CN112987758B (zh) * 2021-04-29 2021-08-06 电子科技大学 一种多水面航行器协同跟踪编队控制方法
CN113485121B (zh) * 2021-08-03 2024-04-16 大连海事大学 一种分布式多船协同动力定位控制方法
CN114859884B (zh) * 2022-03-24 2024-06-28 大连海事大学 一种基于事件触发的具有避障功能的欠驱船轨迹跟踪控制方法、系统及存储介质
CN115576334B (zh) * 2022-09-07 2023-05-02 中国科学院声学研究所 一种欠驱动水下航行器编队控制方法及系统
CN115933631B (zh) * 2022-09-14 2023-08-01 哈尔滨工程大学 一种应用于欠驱动无人艇的编队控制器构建方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1244946A1 (en) * 1999-12-21 2002-10-02 Lockheed Martin Corporation Spatial avoidance method and apparatus
CN108073175A (zh) * 2018-01-23 2018-05-25 上海交通大学 基于虚拟艇自适应规划的欠驱动无人艇编队智能控制方法
CN110727274A (zh) * 2019-11-19 2020-01-24 大连海事大学 一种基于无人船系统的带有避碰且保持连通性的编队控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6072433A (en) * 1996-07-31 2000-06-06 California Institute Of Technology Autonomous formation flying sensor
CN101408772B (zh) * 2008-11-21 2010-09-08 哈尔滨工程大学 Auv智能避碰方法
KR20160038391A (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 현대중공업 주식회사 선박용 덕트
US20170227470A1 (en) * 2016-02-04 2017-08-10 Proxy Technologies, Inc. Autonomous vehicle, system and method for structural object assessment and manufacture thereof
EP3518068B1 (en) * 2018-01-25 2022-02-09 Nokia Technologies Oy Trajectory control for a swarm of vehicles
CN109753068B (zh) * 2019-01-14 2022-06-21 哈尔滨工程大学 一种考虑通信情况的多usv群体协同避碰规划方法
CN109765892B (zh) * 2019-01-16 2021-08-10 大连海事大学 一种无人船集群的碰撞自规避编队控制器结构及设计方法
CN110196599B (zh) * 2019-06-26 2020-08-18 华南理工大学 一种避碰与连接保持约束下的无人艇分布式编队控制方法
CN110471427B (zh) * 2019-09-06 2022-05-10 大连海事大学 一种基于路径规划与人工势场法的船舶编队智能避碰方法
CN111007854B (zh) * 2019-12-18 2022-10-25 哈尔滨工程大学 一种欠驱动船轨迹跟踪控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1244946A1 (en) * 1999-12-21 2002-10-02 Lockheed Martin Corporation Spatial avoidance method and apparatus
CN108073175A (zh) * 2018-01-23 2018-05-25 上海交通大学 基于虚拟艇自适应规划的欠驱动无人艇编队智能控制方法
CN110727274A (zh) * 2019-11-19 2020-01-24 大连海事大学 一种基于无人船系统的带有避碰且保持连通性的编队控制方法

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