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摘要
针对在未知海洋干扰下编队航行时的同步性能差和障碍物碰撞风险问题，提出了一种多船舶分布式相邻交叉耦合同步编队避障鲁棒控制方法和具有更高同步控制精度的相邻交叉耦合同步控制策略，并利用神经网络估计未知海洋干扰；为防止船舶与障碍物、船舶与船舶之间的碰撞风险，将人工势场法应用到多船舶编队控制系统当中；通过模拟5艘船舶在具有多个障碍物和未知海洋干扰情况下的并排编队航行场景，测试了提出方法的有效性。研究结果表明：在考虑障碍物与外界海洋干扰的环境下，5艘船舶在安全躲避障碍物后，均能够以期望的编队形式完成航行；9 s左右这些船舶就能够达到一致的速度，面对障碍物干扰时，速度会出现轻微波动，但30 s后仍可趋于一致，并保持相同的速度继续航行；船舶的位置跟踪误差、速度跟踪误差、相邻船舶的位置同步误差与神经网络逼近误差会出现小幅度的振荡，但30 s后这些误差最终都收敛于0,保证了5艘船舶位置与速度信息的同步。可见，该方法不仅可解决未知海洋干扰下船舶编队控制同步性能较差的问题，同时可有效降低船舶与障碍物、船舶与船舶之间的碰撞风险，一定程度上提高了船舶编队航行时的自主性与安全性。
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