一种具有未知控制增益的舵角约束船舶航向控制方法

本发明公开了一种具有未知控制增益的舵角约束船舶航向控制方法，S1：设定非线性船舶运动数学模型；S2：确定参考航向；S3：设计航向误差虚拟控制器以镇定航向误差；S4：简化航向误差虚拟控制器；S5：设计转向角虚拟控制器以镇定转向角误差并处理第一未知控制增益；S6：简化转向角虚拟控制器；S7：设计航向保持器，以处理非线性船舶运动数学模型中的第二未知控制增益并约束实际舵角。本发明引入Nussbaum函数解决控制增益方向未知的问题，同时避免控制器在面对复杂动态时可能出现的奇异性问题；利用李雅普诺夫函数对舵角进行约束，降低了舵机的转向频率和能量消耗；最终实现在未知控制增益和舵角约束条件下的精确航向控制，提高船舶航行的安全性和可靠性。