波浪干扰下固定双桨无人水面艇的路径跟踪方法

无人水面艇在路径跟踪过程中容易受到波浪环境的干扰，针对该问题提出一种基于可变船长比的直线路径跟踪方法。建立了固定双桨无人水面艇在二阶波浪力下的运动模型，根据视距导航原理，设计了跟踪期望航向角的PD控制器，通过融合路径方向、距离偏差及船长比等信息，实时调整左右两侧推进电机的控制电压，实现无人水面艇直线路径跟踪。针对不同船长比对直线路径跟踪的影响，在PD控制器中增加了以跟踪过程中的距离偏差和距离偏差变化率为输入、以船长比为输出的模糊推理模块，对船长比进行实时在线调整，提高了系统的抗波浪干扰性能。仿真结果表明，较之固定船长比的路径跟踪方法，所提方法使跟踪过程具有更好的动态性能，并且可减小波浪干扰下的路径跟踪偏差，有效克服波浪的干扰作用。