固定双桨驱动的无人水面艇自主直线路径跟踪系统

摘要

针对直流电机驱动固定双桨的无人水面艇，介绍了一种自主直线路径跟踪系统，该系统由岸基监控系统和艇载控制系统组成，具有自主航行和遥控航行两种工作模式，可在自主航行出现危险时切换到遥控模式，保证航行安全。岸基监控系统通过数传电台与艇载控制系统通信，向艇载控制系统发送控制命令，接收并显示其传回的状态信息；艇载控制系统以工控机为主控单元，进行数据采集与解算，与岸基监控系统通信，并为直线路径跟踪控制算法提供程序接口；GPS双天线高精度测向定位系统为直线路径跟踪控制算法提供位置和航向信息，直线路径跟踪控制算法根据距离偏差和航向偏差计算出左右两侧电机电压，进而控制无人水面艇航行。实验分别采用了PID、模糊控制和模糊PID三种控制方法，系统实际水上实验表明，在风力2~3级，晴到多云天气条件下，无人水面艇对目标路径的最大跟踪误差小于0.6 m。