1.一种定位行驶控制方法,其特征在于,包括:
根据被控对象在传感器的测量输出异常时的方位信息对应的解码向量确定控制器对应的增益;
根据所述控制器以及第一时刻的方位信息对应的解码向量,得到第二时刻的方位信息对应的解码向量;
基于所述第二时刻的方位信息对应的解码向量,确定所述被控对象的行驶;其中,所述方位信息至少包括位置以及/或速度;
其中,所述根据被控对象在传感器的测量输出异常时的方位信息对应的解码向量确定控制器对应的增益的方法,包括:获取被控对象角度和位置对应的数学模型及所述数学模型中的传感器的测量输出异常向量;
根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器,以及根据解码器确定中间状态向量;
根据所述状态观测器的估计向量及所述中间状态向量确定编码向量;以及,对所述编码向量进行解码,得到解码向量;
根据所述解码向量及所述数学模型的状态观测模型确定所述被控对象的控制器,并求取所述控制器的增益;
其中,所述被控对象为海洋钻井平台,其对应的所述数学模型为:其中, 为K时刻海洋钻井平台的位置及速度信息组成的状态向量,初始状态x0=s0的s0满足‖s0‖2≤∈0,其中‖ ‖2为2范数,∈0为设定已知常数; 为K时刻传感器的测量输出; 为动力设备的控制输入信号;f(·): 为非线性外部扰动函数,E,D,B,N为适当维数的实值矩阵;
其中,所述根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器的方法,包括:获取所述测量输出异常向量,根据所述测量输出异常向量确定饱和函数;
根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器;
其中,根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器,其形式如下:其中, 为状态 在k时刻的估计向量; 为状态 在k+1时刻的估计向量; 为估计向量的初始向量;Ke为待设计的观测器增益;σ(·): 为饱和函数;f(·): 为非线性外部扰动函数,E,D,B,N为适当维数的实值矩阵;
其中,所述饱和函数的定义为:
其中, 为在设定最大值向量中
的第ι个元素对应的设定最大值,其中sign为符号函数;yn为n时刻传感器的测量输出;
在n时刻的估计向量;N为适当维数的实值矩阵。
2.根据权利要求1所述的定位行驶控制方法,其特征在于,所述根据解码器确定中间状态向量的方法,包括:根据数学模型的状态观测模型及所述解码器上一解码时刻解码向量,得到此时刻的中间状态向量;
以及/或,所述根据所述状态观测器的估计向量及所述中间状态向量确定编码向量的方法,包括:根据在同一编码时刻的所述估计向量及所述中间状态向量的差值,确定编码向量。
3.根据权利要求1‑2任一项所述的定位行驶控制方法,所述对所述编码向量进行解码,得到解码向量的方法,包括:根据所述编码向量得到多个码字,并确定所述多个码字的对应超矩形的多个中心点;
分别根据所述多个中心点对相应的码字进行解码,得到所述解码向量。
4.根据权利要求1‑2任一项所述的定位行驶控制方法,其特征在于,所述根据所述解码向量及所述数学模型的状态观测模型确定所述被控对象的控制器,并求取所述控制器的增益的方法,包括:根据所述解码向量确定所述被控对象中动力设备具有待确定增益的控制器;
基于所述数学模型的状态观测模型控制器确定所述被控对象闭环形式对应的数学模型;
根据所述闭环形式对应的数学模型及输入‑状态稳定指标确定增益矩阵,并根据所述增益矩阵求解所述待确定增益,得到所述控制器的增益。
5.一种定位行驶控制装置,其特征在于,包括:
增益确定单元,用于根据被控对象在传感器的测量输出异常时的方位信息对应的解码向量确定控制器对应的增益;其中,所述根据被控对象在传感器的测量输出异常时的方位信息对应的解码向量确定控制器对应的增益的方法,包括:获取被控对象角度和位置对应的数学模型及所述数学模型中的传感器的测量输出异常向量;
根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器,以及根据解码器确定中间状态向量;
根据所述状态观测器的估计向量及所述中间状态向量确定编码向量;以及,对所述编码向量进行解码,得到解码向量;
根据所述解码向量及所述数学模型的状态观测模型确定所述被控对象的控制器,并求取所述控制器的增益;
其中,所述被控对象为海洋钻井平台,其对应的所述数学模型为:其中, 为K时刻海洋钻井平台的位置及速度信息组成的状态向量,初始状态x0=s0的s0满足‖s0‖2≤∈0,其中‖ ‖2为2范数,∈0为设定已知常数; 为K时刻传感器的测量输出;
为动力设备的控制输入信号;f(·): 为非线性外部扰动函数,E,D,B,N为适当维数的实值矩阵;其中,所述根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器的方法,包括:获取所述测量输出异常向量,根据所述测量输出异常向量确定饱和函数;
根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器;
其中,根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器,其形式如下:其中, 为状态 在k时刻的估计向量; 为状态 在k+1时刻的估计向量; 为估计向量的初始向量;Ke为待设计的观测器增益;σ(·): 为饱和函数;f(·): 为非线性外部扰动函数,E,D,B,N为适当维数的实值矩阵;
其中,所述饱和函数的定义为:
其中, 为在设定最大值向量中
的第ι个元素对应的设定最大值,其中sign为符号函数;yn为n时刻传感器的测量输出;
在n时刻的估计向量;N为适当维数的实值矩阵;
方位确定单元,用于根据所述控制器以及第一时刻的方位信息对应的解码向量,得到第二时刻的方位信息对应的解码向量;
定位行驶单元,基于所述第二时刻的方位信息对应的解码向量,确定所述被控对象的行驶;其中,所述方位信息至少包括位置以及/或速度。
6.一种定位行驶控制系统,应用于海洋钻井平台,其特征在于,包括:钻井平台动力系统;
所述钻井平台动力系统,用于根据所述海洋钻井平台在传感器的测量输出异常时的方位信息对应的解码向量确定控制器对应的增益;以及根据所述控制器以及第一时刻的方位信息对应的解码向量,得到第二时刻的方位信息对应的解码向量;其中,所述根据所述海洋钻井平台在传感器的测量输出异常时的方位信息对应的解码向量确定控制器对应的增益的方法,包括:获取被控对象角度和位置对应的数学模型及所述数学模型中的传感器的测量输出异常向量;
根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器,以及根据解码器确定中间状态向量;
根据所述状态观测器的估计向量及所述中间状态向量确定编码向量;以及,对所述编码向量进行解码,得到解码向量;
根据所述解码向量及所述数学模型的状态观测模型确定所述被控对象的控制器,并求取所述控制器的增益;
其中,所述被控对象为海洋钻井平台,其对应的所述数学模型为:其中, 为K时刻海洋钻井平台的位置及速度信息组成的状态向量,初始状态x0=s0的s0满足‖s0‖2≤∈0,其中‖ ‖2为2范数,∈0为设定已知常数; 为K时刻传感器的测量输出; 为动力设备的控制输入信号;f(·): 为非线性外部扰动函数,E,D,B,N为适当维数的实值矩阵;
其中,所述根据所述数学模型及所述测量输出异常向量确定状态观测器的方法,包括:获取所述测量输出异常向量,根据所述测量输出异常向量确定饱和函数;
根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器;
其中,根据所述饱和函数及所述数学模型的状态观测模型确定所述状态观测器,其形式如下:其中, 为状态 在k时刻的估计向量; 为状态 在k+1时刻的估计向量; 为估计向量的初始向量;Ke为待设计的观测器增益;σ(·): 为饱和函数;f(·): 为非线性外部扰动函数,E,D,B,N为适当维数的实值矩阵;
其中,所述饱和函数的定义为:
其中, 为在设定最大值向量中
的第ι个元素对应的设定最大值,其中sign为符号函数;yn为n时刻传感器的测量输出;
在n时刻的估计向量;N为适当维数的实值矩阵;所述钻井平台动力系统,基于所述第二时刻的方位信息对应的解码向量,确定所述海洋钻井平台的行驶。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令,以执行权利要求1至4中任意一项所述的定位行驶控制方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至4中任意一项所述的定位行驶控制方法。