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龙图腾网获悉福州大学申请的专利基于非线性变参数无人船模型的H∞艏向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：CN115903802B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04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：202211421529.1，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权基于非线性变参数无人船模型的H∞艏向控制方法是由黄宴委;黄鹏设计研发完成，并于2022-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于非线性变参数无人船模型的H∞艏向控制方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于非线性变参数无人船模型的H∞艏向控制方法，考虑水流对船舶的冲击复杂多变，利用低展弦比机翼理论得到船舶所受环流力，进而建立非线性变参数艏向控制模型。针对所建立的非线性变参数艏向控制模型，通过参数相关Lyapunov函数，推导出满足系统H∞鲁棒稳定的非线性矩阵不等式条件，并通过MATLAB中的SOS工具箱求解非线性矩阵不等式条件得到非线性变参数H∞鲁棒控制器。

本发明授权基于非线性变参数无人船模型的H∞艏向控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于非线性变参数无人船模型的H∞艏向控制方法，其特征在于，用于小型欠驱动无人船的控制系统，基于非线性变参数艏向控制模型和非线性变参数H∞鲁棒控制器，具体包括以下步骤： 步骤S1：建立Fossen框架下的船舶动力学模型，在建立的过程中忽略垂荡、横摇和纵摇运动，将六自由度无人船简化为与纵荡、横荡与艏摇运动相关的三自由度动力学模型； 步骤S2：根据低展弦比机翼理论，将建立的三自由度动力学模型中的水动力阻尼矩阵分解为船舶所受环流力和横流阻力矩阵，得到基于低展弦比机翼的三自由度无人船模型； 步骤S3：根据小型欠驱动无人船的实际物理特性，忽略横荡运动与横流阻力，将基于低展弦比机翼的三自由度无人船模型分解得到操纵动力学模型； 步骤S4：根据艏向角与艏向角速度的关系，对操纵动力学模型引入艏向角状态变量，并以艏向角误差作为反馈，得到非线性变参数艏向误差模型； 步骤S5：将假定的非线性状态反馈控制器代入非线性变参数艏向误差模型，建立非线性变参数艏向控制闭环系统； 步骤S6：构建状态和参数相关的李雅普诺夫函数，对非线性变参数艏向控制闭环系统进行H∞鲁棒性能和稳定性证明，并推导出系统具有H∞鲁棒稳定性的条件； 步骤S7：将H∞鲁棒稳定性条件转换为多项式线性矩阵不等式； 步骤S8：通过MATLAB软件中的SOS工具箱对多项式线性矩阵不等式进行求解，得到步骤S5假定的非线性状态反馈控制器，作为非线性变参数H∞鲁棒控制器； 步骤S9：无人船系统根据测量的艏向角和艏向角速度作为反馈，分析得到艏向角误差输入到H∞鲁棒控制器中，以实现对给定艏向角的跟踪、外部扰动和参数摄动的抑制。

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