无人艇航向控制系统研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

无人艇作为一种高度自主化的海上无人平台，在海洋资源开发、海洋环境监测、海上搜救以及军事领域等方面展现出巨大的应用潜力。

航向控制作为无人艇实现自主航行的基础和关键技术，其控制性能直接影响到无人艇的航行安全和任务执行效率。

本选题研究的目的及意义如下：

2. 本选题国内外研究状况综述

无人艇航向控制作为船舶运动控制的重要研究方向，近年来受到国内外学者的广泛关注，并取得了一系列的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在无人艇航向控制方面做了大量研究，并取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.对无人艇航向控制进行深入研究，分析其特点和难点，建立精确的无人艇运动学和动力学模型。

2.研究和分析现有的航向控制算法，如pid控制、模糊控制、神经网络控制等，比较它们的优缺点，并选择合适的算法应用于无人艇航向控制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法，逐步开展无人艇航向控制系统的研究。

首先，进行文献调研，了解无人艇航向控制领域的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为研究方向的确定提供依据。

其次，建立无人艇的数学模型，包括运动学模型和动力学模型，并进行模型简化和线性化处理，为控制算法的设计提供基础。

5. 研究的创新点

1.针对无人艇在复杂海洋环境下受到的干扰和不确定性，提出一种基于自适应控制的航向控制算法，提高控制系统的鲁棒性和适应性。

2.结合智能算法，如模糊逻辑、神经网络等，对传统的航向控制算法进行改进，提高控制系统的精度和效率。

3.搭建真实的无人艇实验平台，对设计的航向控制系统进行实船实验验证，提高研究结果的可信度和实用价值。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘凯,王宏健,李铁山,等.欠驱动无人艇鲁棒跟踪控制方法研究综述[j].舰船科学技术,2022,44(22):56-64.

[2] 孙玉山,郭晨,李晔,等.基于改进线性和模型预测控制的无人艇航向控制[j].哈尔滨工程大学学报,2021,42(04):539-547.

[3] 王超,任伟强,王浩,等.基于改进h∞滤波的反步法无人艇航向控制[j].控制与决策,2021,36(01):201-208.