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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法及系统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：CN115167481B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202211035618.2，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法及系统是由向先波;段煜;李锦江;张琴;杨少龙;向巩设计研发完成，并于2022-08-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于无人艇控制领域，涉及一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法及系统。该方法从工程实践的角度出发，首先在运动学层面设计了反正切型路径跟踪预设性能制导律；随后在动力学层面设计虚拟速度律，预设时间动力学控制律和鲁棒自适应律，使航向跟踪误差全过程处于预设性能界限内。同时，横向误差在满足预设性能条件后也会时刻处于预设界限内，从而达到对期望路径的精确跟踪。所设计的控制策略可确保系统误差的预设性能与预设时间收敛，保证了无人艇执行任务时的安全性。

本发明授权一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法，其特征在于，包括： 首先，结合预设性能函数、预设时间函数以及预设性能转换误差函数完成了误差转换，为后续控制器设计奠定基础； 随后，设计了一种工程实践可用的反正切型路径跟踪预设性能视线制导律； 接着设计得到了预设性能虚拟速度律； 最终基于鲁棒自适应技术设计了预设时间动力学控制律，完成精准路径跟踪控制； 所述预设性能函数为： ρ＝ρ0-ρ∞e-κt+ρ∞ 其中，ρ0为规定的初始误差界限，ρ∞为稳态阶段可允许的最大静差，κ为待设定正常数，其数值决定了收敛速度； 所述预设时间函数为： 式中，e为自然常数，T是由控制工程师预设的收敛时间，bε0为设计参数；σ的选取决定了系统误差收敛速率，ε决定了最终的跟踪精度； 所述预设性能转换误差函数定义为： 其中，ye为无人艇实际位置与期望路径的横向偏差；pye是一随误差切换的变量，定义为el和eu为时变衰减的误差边界，表示为式中δl和δu为待选取参数； 所设计的反正切型路径跟踪预设性能视线制导律如下： 其中，γd为路径切向角，为侧滑角，u和v分别为定义在无人艇载体坐标系上的前向和横向速度，klos为正定待选取参数，切换不等式定义如下 式中，σ∈0,1为控制工程师选取的条件参数，为水平面合速度；当上述两个不等式同时得到满足时，制导律会进行切换；第一个不等式为性能不等式，旨在确定控制可达到预设性能目标；而第二个不等式为初始条件判断不等式，旨在避免切换后初始时刻就违背预设性能界限；所述的反正切型路径跟踪预设性能视线制导律无需如现有预设性能工作中对初始位置做出约束。

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