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基于Lyapunov理论的欠驱动自主水下航行器(AUV)轨迹跟踪控制器设计.zip 计算机、自动化、电子信息等相关专业...

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简介：
本研究旨在利用Lyapunov稳定性理论为欠驱动自主水下航行器（AUV）设计一种有效的轨迹跟踪控制策略，适用于计算机、自动化及电子信息等专业的学术探索与工程实践。 基于 Lyapunov 的控制器设计用于欠驱动自主水下航行器（AUV）的轨迹跟踪 此项目源码来自个人课程设计、毕业设计或具体项目的开发成果，所有代码在上传前均已测试通过并成功运行，请放心下载使用。 项目说明： 1. 本资源内的项目代码均经过严格的功能验证和测试，在确保功能正常后才进行发布。 2. 此项目适用于计算机相关专业的在校学生（如计算机科学、人工智能、通信工程、自动化及电子信息等）、教师或企业员工，也适合初学者进阶学习。同时，此项目可作为毕业设计、课程设计或其他学术作业的参考和演示实例。 3. 若您具备一定的技术基础，可以在此代码的基础上进行修改以实现更多功能需求，并将其应用于毕业论文研究、课程实验任务及项目初期展示等场景中。 4. 仅供个人学习与交流使用，请勿用于商业用途。下载后请先阅读README文件（如有），以便更好地理解和利用此资源。 希望这些资料能对您的学习和工作带来帮助，感谢您的支持！

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    本研究旨在利用Lyapunov稳定性理论为欠驱动自主水下航行器（AUV）设计一种有效的轨迹跟踪控制策略，适用于计算机、自动化及电子信息等专业的学术探索与工程实践。 基于 Lyapunov 的控制器设计用于欠驱动自主水下航行器（AUV）的轨迹跟踪 此项目源码来自个人课程设计、毕业设计或具体项目的开发成果，所有代码在上传前均已测试通过并成功运行，请放心下载使用。 项目说明： 1. 本资源内的项目代码均经过严格的功能验证和测试，在确保功能正常后才进行发布。 2. 此项目适用于计算机相关专业的在校学生（如计算机科学、人工智能、通信工程、自动化及电子信息等）、教师或企业员工，也适合初学者进阶学习。同时，此项目可作为毕业设计、课程设计或其他学术作业的参考和演示实例。 3. 若您具备一定的技术基础，可以在此代码的基础上进行修改以实现更多功能需求，并将其应用于毕业论文研究、课程实验任务及项目初期展示等场景中。 4. 仅供个人学习与交流使用，请勿用于商业用途。下载后请先阅读README文件（如有），以便更好地理解和利用此资源。 希望这些资料能对您的学习和工作带来帮助，感谢您的支持！
     
  • 基于Lyapunov理论的水下航行器轨迹跟踪模型预测控制
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    本研究提出了一种基于Lyapunov稳定性理论的模型预测控制方法，专门用于优化水下航行器的轨迹跟踪性能，确保系统稳定性和鲁棒性。 本段落探讨了自主水下航行器（AUV）的轨迹跟踪控制问题，并提出了一种基于李亚普诺夫模型预测控制（Lyapunov-based Model Predictive Control, 简称LMPC）的新方法，旨在提升AUV在复杂环境中的性能。该框架能够利用在线优化技术来增强系统的追踪能力并处理诸如执行器饱和等实际约束问题。 文中详细介绍了如何通过非线性反步跟踪控制律构建收缩约束条件，确保闭环系统稳定，并提供了递归可行性的充分证明以及对吸引区域的明确描述。此外，本段落还探讨了LMPC框架中预测时域实施策略的应用，以提高系统的鲁棒性和适应能力。通过对Saab SeaEye Falcon型号AUV进行仿真测试验证了所提出的LMPC方法的有效性。 自主水下航行器（AUV）是海洋机器人领域的一项重要技术进步，在减少操作风险和成本方面展现出巨大潜力。本段落聚焦于如何通过优化控制策略来改善这类设备的性能，特别强调在设计控制器时考虑实际约束的重要性以及推力分配问题与LMPC框架结合的应用。 研究涵盖了多个关键主题： 1. AUV的基本概念及其应用。 2. 轨迹跟踪控制的概念和其重要性。 3. 李亚普诺夫稳定理论、模型预测控制（MPC）的原理及在AUV中的运用。 4. LMPC框架的设计过程，包括如何应对实际约束问题如执行器饱和等。 5. 推力分配策略的重要性及其与LMPC结合的方式。 6. 如何利用非线性反步跟踪控制律构建收缩约束条件以保证闭环系统的稳定性，并明确描述吸引区域的定义和作用范围。 7. 通过预测时域实施策略提高鲁棒性的方法论，以及这种方法对提升AUV追踪性能的意义。 最后，本段落还展示了在Saab SeaEye Falcon型号上进行仿真实验的结果，证明了LMPC框架的有效性。这些发现不仅具有重要的理论意义，在实际应用中也有广泛的前景和价值。
     
  • 基于自适应Backstepping的欠驱动AUV三维轨迹追踪控制
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    本研究提出了一种基于自适应Backstepping方法的欠驱动自主水下车辆(AUV)三维轨迹跟踪控制策略，旨在提升其在复杂海洋环境下的航行性能和稳定性。 为了实现欠驱动自治水下机器人（AUV）的三维航迹跟踪控制，基于非完整系统理论分析了在缺少横向推进器的情况下AUV欠驱动控制系统的特点，并验证了该情况下存在加速度约束不可积性问题。利用李亚普诺夫稳定性理论和自适应Backstepping方法设计了一个连续时变的航迹点跟踪控制器，以减少外界海流对控制效果的影响。通过仿真实验表明，所提出的控制器能够使欠驱动AUV实现对于一系列三维航迹点的渐近稳定，并且该系统的精确性和鲁棒性明显优于传统的PID控制系统。
     
  • trackkeeping.rar_欠驱动船舶_航迹控制_基于MATLAB的船舶航迹轨迹跟踪
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    本资源为一款针对欠驱动船舶设计的航迹控制系统，采用MATLAB进行开发与仿真。系统旨在实现复杂海况下的精确路径追踪，适用于学术研究和工程应用。 船舶航迹控制属于典型的欠驱动控制问题，在这一领域内，“轨迹跟踪”是一个关键的研究方向。
     
  • 基于LQR的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制设计
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    本研究提出了一种基于线性二次型调节器(LQR)的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方案，旨在提高车辆在复杂环境下的行驶稳定性和路径跟随精度。 为了提高智能车的控制精度，以碰撞中心为参考点建立了前馈-反馈控制模型，并用该模型求解LQR问题，获得状态反馈控制率，从而实现最优控制。在双移线工况和8字形工况下，使用Matlab/Simulink与Carsim对LQR轨迹跟踪控制器进行了联合仿真。
     
  • 基于模型预测控制的欠驱动水面舰艇轨迹追踪控制器
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    本研究提出了一种基于模型预测控制（MPC）的方法，用于设计欠驱动水面舰艇的轨迹跟踪控制器。通过优化算法实时调整航行路径，确保舰艇高效准确地遵循预定路线，适用于复杂海况下的自主导航任务。 基于模型预测控制的欠驱动水面舰艇轨迹跟踪控制器设计了一种用于提升欠驱动水面舰艇性能的方法，该方法利用了模型预测控制技术来实现精确的轨迹跟踪。这种方法能够有效解决传统控制系统在面对复杂动态环境时遇到的问题，提高系统的响应速度和稳定性。
     
  • 基于LQR的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制设计.pdf
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    本文探讨了利用线性二次调节器（LQR）技术优化自动驾驶汽车的路径追踪控制系统的设计与实现，以提升行驶稳定性和响应速度。 为了提高智能车的控制精度，以碰撞中心（Center of Percussion, COP）为参考点建立前馈-反馈控制模型，并利用该模型求解LQR（线性二次调节器）问题，获得状态反馈控制率，从而实现最优控制。
     
  • 带有扰动补偿的欠驱动船舶轨迹跟踪自适应滑模控制
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    本研究提出了一种基于扰动补偿和自适应滑模控制策略，用于改善欠驱动船舶在复杂海况下的精确轨迹跟踪性能。通过理论分析与仿真验证，展示了该方法的有效性和鲁棒性。 近年来,随着欠驱动系统控制技术的快速发展以及船舶智能化要求的不断提高,对欠驱动船舶控制问题的研究越来越受到关注。本课题结合backstepping设计方法、滑模控制算法、参数自适应方法、动态面控制技术和神经网络等先进理论,探讨了在外界环境干扰、模型不确定性和速度不可测情况下的欠驱动船舶轨迹跟踪状态反馈与输出反馈自适应滑模控制策略。 首先，假设已知船舶模型，在考虑干扰界值是否明确的情况下研究其轨迹追踪问题。对于外界环境干扰界值已知的情况，通过结合backstepping设计方法和滑模控制算法来制定出一套船舶轨迹追踪的滑模控制器；进一步地，当外界环境干扰界的确定性未知时，则引入带有σ-修正参数自适应律以估算该界限，并利用双曲正切函数解决由符号函数带来的“抖振”问题。 其次，在面临模型不确定性及未知外部扰动的情况下，通过结合动态面控制技术、自适应神经网络、滑模控制算法和backstepping设计方法来制定一种基于神经网络的船舶轨迹追踪自适应滑模控制器。此研究不仅提供了相关文献资料的支持，并且也包含了可以直接运行的matlab程序供参考使用。
     
  • 基于Lyapunov稳定性理论的欠驱动船舶路径跟踪自适应迭代滑模控制
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    本研究提出了一种结合Lyapunov稳定性理论与自适应迭代滑模技术的创新方法，专门针对欠驱动船舶进行路径跟踪控制。该方案有效解决了此类船只在动态环境中的机动性问题，实现了更加精准和稳定的航行轨迹调整，为海洋运输及海上作业提供了可靠的技术支持。 本段落提供了相关文献及MATLAB仿真程序供参考，并设计了一种欠驱动船舶的神经网络自适应迭代滑模航向控制器，在部分模型不确定性和外界海况未知的情况下实现了航向控制目标。接下来，基于这些条件，本章将解决欠驱动船舶路径跟踪的问题。由于受风浪流等海洋环境干扰后会产生横向漂移，船首需要以一定角度与计划航线保持一致；否则在缺少有效控制措施时，经扰动后的欠驱动船舶的路径跟踪结果会出现稳态误差。 为此，结合Lyapunov稳定性条件的思想，并采用Adaline单神经元和最小二乘法提出了一种新的自适应迭代滑模控制器。通过MATLAB仿真验证了该控制器的有效性。
     
  • MATLAB Simulink 水下无人自主航行器(AUV)
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    本项目利用MATLAB与Simulink平台，设计并模拟了一款水下无人自主航行器(AUV)，旨在探索其在海洋探测、科学研究及工程应用中的潜力。 一个详细的水下无人自主航行器（AUV）的MATLAB/Simulink仿真程序，包含附带的S函数和M文件供参考学习。