1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

无人船具有模块化设计、小巧机动以及隐蔽性好等特点，能够满足不同的海洋作业任务需求，在现代海洋开发和作业中扮演着至关重要的角色。无人船已被广泛应用在搜索、救援、检测、侦察等各个方面。而良好的航迹跟踪控制系统是无人船工作的基础，能够为无人船的各项功能的实现提供基本保证，具有重要的实用价值。

无人船具有高出航率、低成本、恶劣情况下能够代替人进行各种活动的优点等，已经成为船舶未来重要发展趋势，国外无人船的发展呈现出的趋势和特点：采用模块化设计和开放式体系结构，增强功能的多样性；提高续航能力；开发智能控制技术，提高自主能力；加强多无人水面船之间及无人船与其他运载器平台之间的协同化作业能力^[1]。无人船航迹跟着控制是实现船舶自主航行的关键，航向控制是实现完全自主航行和智能控制的核心，无人船航迹跟踪运动由于受模型参数摄动和干扰，设计控制规律获得理想的控制效果十分困难。现有的无人船体积小、重量轻，当在广阔海域执行路径跟踪任务时，环境影响是主要的干扰因素。传统船舶采用pid控制器，控制对象大多是具有线性性和精确数学模型，无人船运动控制系统具有非线性，惯性大，时滞等特性，且模型参数存在摄动，无人船易受到风、浪的干扰，使得pid控制器出现参数整定不好，对航行环境适应能力较差的情况，从而减弱pid控制器的控制效果，难以满足无人船航向控制的要求。随着人工智能技术的不断发展，近几年兴起的神经网络理论加快了控制器的发展速度，神经网络具有自组织、自学习等功能，并对复杂的控制系统控制可以达到满意的控制效果。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本设计拟应用神经网络基本原理知识对无人船轨迹跟踪控制器的设计，依照参考航迹，运用matlab软件进行仿真试验，最终达到对参考航向进行跟踪的目的。主要进行以下工作:

（1）建立无人船运动数学模型，并根据需求简化模型。

3. 研究计划与安排

（1）2018年3月1日-3月25日

文献阅读、开题报告：外文文献至少5篇，参考文献至少15篇；

（2）2018年3月25日-4月1日

4. 参考文献（12篇以上）

[1]梁奎.欠驱动无人船航迹跟踪控制研究与仿真[d].广西大学,2017.

[2]马鹏飞,苗保彬,石凡,包雄关.船舶航向跟踪系统自适应单神经网络控制[j].船舶工程,2018,40(07):76-80 99.

[3]吴青,王乐,柳晨光,初秀民.基于mpc的无人船运动控制及可视化仿真系统实现[j].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2016,40(02):245-250.