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龙图腾网获悉安徽大学;安徽交检交通发展研究中心有限责任公司申请的专利基于涌流扰动利用的无人船绿色滑模控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120821197B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511267636.7，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权基于涌流扰动利用的无人船绿色滑模控制方法是由宋军;张翼飞;章子天;刘义春;周满兵;耿栋;卢彦;陈康;何舒平设计研发完成，并于2025-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于涌流扰动利用的无人船绿色滑模控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于涌流扰动利用的无人船绿色滑模控制方法，属于轨迹跟踪控制邻域。对涌流扰动进行数学建模并将其纳入到欠驱动无人船在水平面三自由度的数学模型的运动方程中；然后设计虚拟控制律将位置误差问题转化为速度误差问题；通过RBF神经网络算法逼近未知项，设计自适应律去估计涌流扰动中的二阶波浪力扰动的界值，再推导出所设计的欠驱动无人船的纵向推力控制律和转向力矩控制律；最后采用降阶扩张状态观测器，将涌流扰动的纵向二阶波浪力和模型未知项看作总扰动进行估计，本发明有效地降低系统能耗可以用涌流扰动辅助进行无人船纵向推进器的推进，降低系统复杂度。

本发明授权基于涌流扰动利用的无人船绿色滑模控制方法在权利要求书中公布了：1.基于涌流扰动利用的无人船绿色滑模控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤一：对涌流扰动进行数学建模并将其纳入到欠驱动无人船在水平面三自由度的数学模型的运动方程中； 步骤二：设计虚拟控制律将轨迹跟踪的位置误差问题转化为速度误差问题； 步骤三：分别设计关于欠驱动无人船纵向速度误差的一阶滑模函数和关于横向速度误差的二阶滑模函数； 通过径向基函数神经网络算法去逼近模型未知项，设计自适应律去估计未知环境干扰的界值； 接着设计出欠驱动无人船的纵向推力控制器和转向力矩控制器；最后设计降阶扩展状态观测器，对二阶波浪力与模型未知项之和进行估计，当符合利用扰动的条件时，纵向推力控制器利用扰动减少了控制器对能源的消耗； 所述步骤三中定义纵向速度误差和横向速度误差，针对纵向速度误差设计滑模函数，通过对一阶滑模函数进行时间求导，获得包含系统动态特性的导数表达式，由于欠驱动船舶缺乏横向推进装置，为在控制系统中引入转向力矩，设计包含设计常数的滑模函数，并推导其时间导数表达式获得二阶滑模函数，针对系统模型中存在的不确定部分，采用径向基函数神经网络控制算法进行逼近处理； 采用降阶扩张观测器来估计无人船运动学方程中的纵向涌流的二阶波浪力扰动和模型未知项，将它们作为总扰动进行估计： ， 其中，降阶扩张观测器的带宽参数，用于调节观测器对系统状态和扰动的估计能力，表示在船体坐标系下欠驱动无人艇纵荡加速度时的质量系数，表示在船体坐标系下欠驱动无人艇横荡加速度时的质量系数，表示由于纵向加速度产生的纵向线性阻尼系数；为是降阶扩张状态观测器中的内部状态变量，其核心作用是通过动态方程间接估计系统的总扰动，为该内部状态变量的一阶导数，表示对系统总扰动的实时估计值，为纵向推力控制器； 当扰动满足利用条件时，转向控制器设计不变，纵向推力控制器为： ， 为所设计虚拟控制律的一阶导数为设计的正常数，为纵向速度误差，为鲁棒项增益常数，为纵向速度误差设计滑模函数； 当不能利用扰动时，转向控制器和纵向推力控制器设计不变。

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