基于数据驱动的无人船事件触发艏向控制
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1.青岛大学;2.哈尔滨工程大学

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N94

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Event-triggered heading control for unmanned surface vehicles based on data-driven
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    摘要:

    为了解决无人船艏向控制任务存在模型参数未知和网络通信资源受限等问题, 本文提出了基于数据驱动的事件触发艏向控制算法, 该算法利用艏向控制系统的在线输入输出数据建立无人船的等价数据模型, 然后利用无模型自适应控制算法构造数据驱动艏向控制器. 由于艏向控制系统存在非自衡特性, 因此在舵角控制输入准则函数中引入历史舵角输入补偿项来解决这个问题. 进一步, 利用艏向测量误差和跟踪误差构造事件触发机制减少网络中传输的信号, 实现降低网络通信资源的消耗. 最后, 采用一艘无人船进行仿真, 说明所设计的数据驱动事件触发艏向控制算法的有效性.

    Abstract:

    To solve unknown model parameters and the limitation of network communication resource of unmanned surface vehicles (USV), a data-driven event-triggered heading control method is presented for USV. An equivalent data model is constructed for the USV by applying input and output data of heading control system, and then the modelfree adaptive control scheme is utilized to construct data-driven heading controller. Since there is non-self-balancing characteristic in the heading control system, the historical rudder angle input compensation item is introduced into the rudder control input criteria to solve this problem. Furthermore, the event-triggered mechanism is constructed to decrease transmission signal of network and reduce the consumption of network communication resources by applying heading measurement error and tracking error. Finally, simulation results are implemented on the USV to verify the effectiveness of the designed data-driven event-triggered heading control method.

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  • 收稿日期:2025-12-12
  • 最后修改日期:2026-04-29
  • 录用日期:2026-04-30
  • 在线发布日期: 2026-06-15
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