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龙图腾网获悉集美大学申请的专利基于预观优化舵控制器与自适应动力学模型的舵速受限无人艇轨迹跟踪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：CN121028796B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24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：202511574416.9，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权基于预观优化舵控制器与自适应动力学模型的舵速受限无人艇轨迹跟踪方法是由俞万能;李茹;王少伟;廖卫强;李素文;肖龙海设计研发完成，并于2025-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于预观优化舵控制器与自适应动力学模型的舵速受限无人艇轨迹跟踪方法在说明书摘要公布了：本发明提出基于预观优化舵控制器与自适应动力学模型的舵速受限无人艇轨迹跟踪方法，通过对舵角和螺旋桨转速的控制实现无人艇轨迹跟踪，并由预观优化舵控制器实现舵角指令优化：所述预观优化舵控制器在每个控制周期内基于船舶运动学模型、导引律以及自适应的舵机动力学模型，计算无人艇在满足舵机速率约束条件下未来预览时域内的预测转向轨迹和期望转向轨迹，通过最小化预测转向轨迹与期望转向轨迹之间的偏差确定最优舵角控制量。本发明通过预观优化舵控制器，将舵机转向速率约束内嵌于优化算法本身，以减少超调及由惯性导致的延迟。

本发明授权基于预观优化舵控制器与自适应动力学模型的舵速受限无人艇轨迹跟踪方法在权利要求书中公布了：1.基于预观优化舵控制器与自适应动力学模型的舵速受限无人艇轨迹跟踪方法，其特征在于，通过对舵角和螺旋桨转速的控制实现无人艇轨迹跟踪，并由预观优化舵控制器实现舵角指令优化： 所述预观优化舵控制器在每个控制周期内基于船舶运动学模型、导引律以及自适应的舵机动力学模型，计算无人艇在满足舵机速率约束条件下未来预览时域内的预测转向轨迹和期望转向轨迹，通过最小化预测转向轨迹与期望转向轨迹之间的偏差确定最优舵角控制量； 所述舵机动力学模型用以根据螺旋桨转速、舵角和偏航角速度预测偏航角加速度，并通过历史运行数据进行模型参数的自适应校准； 所述舵机动力学模型具体如下： ， 其中：表示偏航角速度，表示偏航角加速度，表示螺旋桨转速，表示舵角， 表示由螺旋桨转速、舵角和偏航角速度共同决定的偏航角加速度函数，表示水的密度， 表示无人艇长度，表示无人艇质量，表示服从正态分布的环境噪声转矩， 表示分布的标准差，表示转动惯量，和表示舵机动力学模型参数； 所述通过最小化预测转向轨迹与期望转向轨迹之间的偏差确定最优舵角控制量，具体表达式如下： 其中：为当前控制周期输出的最优舵角控制量，表示第j个未来时间步的预测舵 角，表示第j个未来时间步的预测舵角满足舵机转向速率约束，表示第j个未 来时间步的预测偏航角速度，表示第j个未来时间步的期望偏航角速度，表示未来预 览时域的最大时间步。

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