基于辅助变量最小二乘的无人艇模型辨识方法

作者：胡常青; 赵京瑞; 孙雪娇; 李清洲; 唐军武

来源：导航与控制, 2021, 20(01): 78-85.

• 无人水面艇
• 时间序列分析模型
• 辅助变量最小二乘算法
• 有色噪声干扰

无人艇模型是无人艇运动控制研究领域的核心,模型的精确性对控制算法的设计及验证有很大的影响。为了解决有色噪声对无人艇模型参数辨识时的干扰问题,提出了一种辅助变量最小二乘算法对无人艇模型参数进行辨识。对离散KT方程加入噪声,得到无人艇时间序列分析模型,根据Tally原理引入辅助变量对最小二乘算法进行完善并辨识模型参数。所做理论分析及仿真结果表明:该算法可以准确估计无人艇时间序列分析模型参数,并能对无人艇下一时刻航向角做出准确预报,有效解决了有色噪声所带来的"参数有偏估计"问题。实船实验结果表明:相比一般最小二乘算法,所提算法的辨识收敛时间可减少50%,航向角预报误差减小约40%,有效预报时长提升一倍以上。该算法对无人艇时间序列分析模型的辨识更加准确,具有很高的实际应用价值。

• 单位
  北京航天控制仪器研究所