仪器仪表学报

作者：殷键，陈国权

单位：殷键,集美大学航海学院厦门361021,yinjian1182@jmu.edu.cn,陈国权,集美大学航海学院厦门361021,cgq0802@foxmail.com,

关键词：自主靠泊策略;Frenet框架;LQR;岸壁效应;大漂角

基金：国家自然科学基金项目(51879119，52371369)、福建省自然科学基金项目(2022J01323)、福建省科技计划对外合作项目（2023I0019）、福建省科技厅智能船舶关键技术试验与检测公共平台项目(3502ZCQXT2021007)资助

自主靠泊是船舶自动航行研究领域的热点。为有效解决船舶靠泊过程中的路径规划与控制问题,提出了一种基于Frenet框架的改进线性二次型调节器（LQR）控制方法和一种自适应的靠泊策略决策模型,将船舶运动控制、路径规划和靠泊策略选择相结合,实现船舶的自适应自主靠泊。首先,建立风流干扰的船舶动力学模型,根据当前风流环境与泊位的空间关系自动选择靠泊方式;然后,规划靠泊路径并利用LQR控制器实现船舶的自主靠泊。为验证控制器的有效性,在仿真实验中充分考虑靠泊过程中的船舶大漂角特性与岸壁效应。仿真实验表明:本文提出的方法对环境干扰具有良好的鲁棒性,能够根据不同工况选择不同的靠泊策略并实现船舶的自主靠泊。

来源：2024年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2024年第9期