欠驱动水面无人艇位姿保持控制方法研究的任务书.docx

欠驱动水面无人艇位姿保持控制方法研究的任务书
任务书
1.任务介绍
本次任务旨在研究一种针对欠驱动水面无人艇的位姿保持控制方法。欠驱动水面无人艇是一种具有多个自由度的船体，在水面上作业时，其姿态受到环境的干扰，很容易发生漂移现象，影响其正常运行。因此，本次任务将研究一种针对该类无人艇的位姿保持控制方法，解决漂移问题，保证无人艇的安全运行。
2.研究内容
（1）对欠驱动水面无人艇的特点进行分析，比如说多自由度和易于发生漂移等问题。
（2）调查现有的位姿保持控制方法，包括PID、模型预测控制和滑模控制等方法，分析其优缺点。
（3）提出一种适用于欠驱动水面无人艇的位姿保持控制方法，该方法应能够解决无人艇漂移的问题，同时具有高精度和鲁棒性。
（4）使用MATLAB、Simulink等软件进行仿真实验，验证所提方法的有效性。
3.研究成果
（1）对欠驱动水面无人艇的特点进行深入分析，为进一步研究提供基础。
（2）提出一种新的位姿保持控制方法，能够有效解决无人艇漂移问题。
（3）在MATLAB、Simulink等软件上进行仿真实验，验证所提方法的有效性。
（4）编写研究报告，总结所得成果并提出改进意见。
4.要求和评价
（1）本次任务要求具备扎实的控制理论基础和良好的数学基础。
（2）要求具备一定的编程能力，能够使用MATLAB等软件进行仿真实验。
（3）研究过程要注重实践和理论相结合，具有创新性和可行性。
（4）研究报告要清晰、简明、具备一定的技术含量，能够对读者提供参考价值。
5.时间安排
本次任务的时间安排为三个月，按照如下计划安排：
第一周：明确研究目标和任务，调研现有文献资料，并初步了解欠驱动水面无人艇的特点。
第二周至第四周：开始对位姿保持控制方法进行调查和分析，比较常用的方法的优缺点和适用范围，准备可行的方法方案。
第五周至第七周：制定具体的控制方案，编写控制算法，进行仿真实验，检验所得结果。
第八周至第十周：完善控制方案，优化算法，进一步验证控制算法的可行性。
第十一周至第十二周：总结所得成果，编写任务报告并提交。
6.参考文献
[1]ChenY,WangY,BaiL.Slidingmodecontrolforheadingandrollstabilizationofships[J].OceanEngineering,2019,178:245-254.
[2]LiJ,LiB,YangS.Designandimplementationofahybridpositioncontrolsystemforautonomoussurfacevehicles[J].OceanEngineering,2018,167:328-336.
[3]YangX,LiL,LuoJ.Robustandadaptiveslidingmodecontrolforamarinesurfacevesselwithparameteruncertaintiesandexternaldisturbances[J].JournalofMarineScienceandTechnology,2020,25(5):1509-1520.