文章标题：水面无人艇的模糊建模方法研究

文章作者：张孟
关 键 字：水面无人艇;模糊建模;数学模型;环境干扰模型;模糊神经网络;PID算法
文章摘要：为更好地应对水流、风力等外界干扰，提高航行的安全性和可靠性，研究水面无人艇的模糊建模方法。从惯性和艇体坐标系的2个角度，建立水面无人艇运动数学模型，全面描述无人艇的运动状态，包括位置、速度、加速度、航向角等关键参数；通过考虑风、浪、流这3个方面的干扰因素，建立水面无人艇环境干扰模型，得到总扰动力矩；以水面无人艇运动数学模型为基础，获取无人艇距离与航向角的偏差，作为模糊神经网络PID算法的输入，更好地应对水流、风力等外界干扰，输出水面无人艇航速与舵角控制量；依据总扰动力矩，得到无人艇的等效舵角值，与舵角控制量相加，得到最终的舵角控制信号，完成水面无人艇模糊建模，提高航行的安全性和可靠性。实验证明：该方法可有效确定水面无人艇的总扰动力矩，完成无人艇航速与舵角控制。