内容概要:本文详细介绍了如何利用Fossen模型、ELOS观测器以及反步法控制器,在Matlab Simulink环境中实现无人船的路径跟踪控制。首先解释了Fossen模型将船舶运动分解为运动学和动力学两个方面,接着阐述了ELOS观测器用于实时估计环境干扰如水流漂角的作用,最后讲解了反步法控制器的设计及其递归控制机制。文中还展示了传统LOS与ELOS+反步法组合的实际性能对比,证明后者在抗干扰能力和路径跟踪精度上有显著优势。 适合人群:从事无人船研究的技术人员、自动化控制领域的研究人员、对船舶运动建模感兴趣的学者。 使用场景及目标:适用于需要提高无人船路径跟踪精度和鲁棒性的应用场景,旨在帮助开发者理解和应用先进的控制算法和技术手段,优化无人船的自主航行能力。 其他说明:文中提供了大量MATLAB/Simulink代码片段,便于读者理解和复现相关算法。同时强调了实际调试过程中需要注意的关键点,如参数选择、执行器饱和限制等。
2025-07-02 19:12:56 262KB
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内容概要:本文深入探讨了无人船路径跟踪控制技术,特别是基于Fossen模型和ELOS+Backstepping控制方法的研究。首先介绍了Fossen模型作为描述无人船动力学的基础工具,然后详细解释了ELOS制导(基于观测器)和反步法控制的结合,最后展示了在MATLAB Simulink平台上的仿真效果。通过不同参数设置,验证了该控制方法的有效性和稳定性,即使在复杂水文环境下也能保持精准路径跟踪。 适合人群:从事无人船技术研发的专业人士、自动化控制领域的研究人员、高校相关专业师生。 使用场景及目标:适用于需要深入了解无人船路径跟踪控制原理和技术实现的人群,旨在提高无人船在复杂环境下的导航精度和稳定性。 其他说明:文中不仅提供了理论分析,还附有详细的仿真案例,便于读者理解和实践。
2025-07-02 19:11:05 334KB Simulink
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CFX船舶螺旋桨流动模拟案例
2025-06-30 12:20:10 93.03MB
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内容概要:本文探讨了基于非线性模型预测控制(NMPC)与近端策略优化(PPO)强化学习在无人船目标跟踪控制中的应用及其优劣对比。首先介绍了无人船在多个领域的广泛应用背景,随后详细阐述了NMPC通过建立非线性动力学模型实现高精度跟踪的方法,以及PPO通过试错学习方式优化控制策略的特点。接着从精度与稳定性、灵活性、计算复杂度等方面对两者进行了全面比较,并指出各自的优势和局限性。最后强调了Python源文件和Gym环境在实现这两种控制方法中的重要性,提供了相关文献和程序资源供进一步研究。 适合人群:从事无人船技术研发的研究人员、工程师及相关专业学生。 使用场景及目标:适用于希望深入了解无人船目标跟踪控制技术原理并进行实际项目开发的人群。目标是在不同应用场景下选择最合适的控制方法,提高无人船的性能。 其他说明:文中不仅涉及理论分析还包含了具体的Python实现代码,有助于读者更好地掌握相关技术细节。
2025-06-05 10:25:35 527KB
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第七章 航天器、地面交通工具和轮船 §§§§ 7.07.07.07.0 概述 本章论述的是无轨运载工具,对如何设置航天器、地面交通工具和轮船的基本和图形属性 及其访问限制等工作进行了说明,同时也讲解了如何利用航天器、地面交通工具和轮船来获取 分析工作所需的信息。 本章内容 RouteRouteRouteRoute 7.1 AttitudeAttitudeAttitudeAttitude 7.2 外部姿态文件 7.2.1 图形属性:AttributesAttributesAttributesAttributes 7.3 图形属性:DisplayDisplayDisplayDisplay TimesTimesTimesTimes 7.4 航天器、地面交通工具和轮船的限制 7.5 高级的航天器的限制 7.6 §§§§ 7.17.17.17.1 RouteRouteRouteRoute 为了定义航天器、地面交通工具和轮船的路线,可以打开该对象的 BasicBasicBasicBasic PropertiesPropertiesPropertiesProperties窗口, 在 RouteRouteRouteRoute 域中,用户可以定义对象的轨迹,在面板的顶部,StartStartStartStart TimeTimeTimeTime 和 StopStopStopStop TimeTimeTimeTime 规定了航 天器、地面交通工具和轮船的运行时间,StartStartStartStart TimeTimeTimeTime 和 StopStopStopStop TimeTimeTimeTime 的默认值是情节中的起始时 间,StepStepStepStep SizeSizeSizeSize 域中则定义了输出星历点的时间间隔,其默认值是 60 秒。 用户可以选择 GreatGreatGreatGreat ArcArcArcArc PropagatorPropagatorPropagatorPropagator 或外部文件的路线信息,GreatGreatGreatGreat ArcArcArcArc PropagatorPropagatorPropagatorPropagator 定义了航天器、地面交通工具和轮船在给定海拔高度处沿地球表面运动的点,航途基准点描 绘了路线的经度、纬度、海拔高度和速度等信息。每个位于地球大圆平面上的圆弧路径都可以 用来连接航途基准点。 每个航途基准点都包括经度、纬度、海拔高度、速度和旋转半径等信息,为了定义航途基 准点,在位于WaypointWaypointWaypointWaypointTableTableTableTable之下和其对应的五个注释框内输入相应的数据,当输入航途基准 点的所有元素后,使用EditEditEditEdit ModeModeModeMode域中的InsertInsertInsertInsert PointPointPointPoint选项,就会在位于注释框之上的WaypoinWaypoinWaypoinWaypointttt TableTableTableTable中出现相应的点,每一排描述的都是航天器、地面交通工具和轮船的路径中的航途基准 点。
2025-06-03 10:14:43 2.05MB
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内容概要:本文详细介绍了如何利用MATLAB实现两轮差速小车的路径规划与轨迹跟踪控制。首先建立了小车的运动学模型,描述了小车的位置坐标、航向角、线速度和转向角速度的关系。接着设计了PID控制器,分别实现了仅控制航向角和同时控制航向角与距离的方法。通过仿真展示了小车从起点沿最优路径到达目标点的过程,并讨论了PID参数的选择及其对轨迹稳定性的影响。最后提出了改进方向,如引入更复杂的控制算法和障碍物检测功能。 适合人群:对自动化控制、机器人技术和MATLAB编程感兴趣的工程技术人员、研究人员及高校学生。 使用场景及目标:适用于研究和开发小型移动机器人的路径规划与控制算法,帮助理解和掌握PID控制的基本原理及其应用。目标是使读者能够独立完成类似的小车路径规划仿真实验。 其他说明:文中提供了详细的MATLAB代码示例,便于读者动手实践。同时也指出了仿真中存在的潜在问题及解决方案,如数值不稳定性和参数调节技巧等。
2025-06-02 14:26:56 280KB MATLAB PID控制 轨迹跟踪 自动化控制
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使用C#进行船载测深仪数据解析
2025-05-19 02:01:16 2KB 数据解析
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CSDN Matlab武动乾坤上传的资料均有对应的代码,代码均可运行,亲测可用,适合小白; 1、代码压缩包内容 主函数:main.m; 调用函数:其他m文件;无需运行 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开main.m文件; 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、仿真咨询 如需其他服务,可私信博主或扫描博客文章底部QQ名片; 4.1 博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作
2025-05-17 12:16:30 10KB matlab
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重庆大学明月班2024级QEA需要的仿真程序 导入任意obj格式的模型,输入质心坐标,质量即可完成计算,具体用法有注释 注意模型要将露天部分封起来,毕竟不这么弄的话判断逻辑过于复杂,没写 默认水线围绕y轴旋转,x轴是顺便计算的,主要看0度的时候,反映的是甲板是否水平。 主程序为main.m 建议先使用pre_calculate函数进行预解算,得到一些基本模型信息和几何中心参数,再修改后执行rotating解算 NN是精度,数值越小精度越高,过低可能爆内存或者薄壁解算错误 核心算法有三个步骤 1 - 模型体素化 2 - 模型内部填充(模型都是壳,不好算) 3 - 迭代计算浮力扭矩(参考点为质心)
2025-05-10 03:29:10 13KB
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内容概要:本文详细介绍了基于Simulink平台实现无人船非线性模型预测控制(NMPC)的方法和技术要点。主要内容涵盖船体动力学方程的建立、预测控制器的设计、权重矩阵的配置、输入约束的处理以及各种调试技巧。文中强调了NMPC相较于传统控制方法的优势,特别是在处理非线性和复杂约束条件方面的能力。同时,作者分享了许多实际应用中的经验和优化建议,如通过调整权重矩阵改善轨迹跟踪性能、利用松弛变量处理障碍物规避等问题。 适合人群:从事无人船研究、自动化控制领域的研究人员和工程师,尤其是对非线性模型预测控制感兴趣的读者。 使用场景及目标:适用于需要精确控制无人船轨迹的应用场合,如海洋测绘、环境监测等。主要目标是提高无人船在复杂海况下的轨迹跟踪精度和稳定性。 其他说明:文章提供了丰富的实战经验,包括如何解决常见的仿真问题(如控制量抖振)、如何选择合适的采样时间和预测时域等。此外,还提到了一些创新性的解决方案,如采用平滑过渡的tanh函数处理舵角约束,以及引入松弛变量来应对障碍物规避等挑战。
2025-05-09 16:01:42 434KB
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