控制理论与应用

作者：宁君,王二月,李铁山,陈俊龙

单位：大连海事大学航海学院,大连海事大学航海学院,电子科技大学自动化工程学院,华南理工大学计算机学院

关键词：欠驱动无人船舶;扩张状态观测器;输入量化;自适应神经网络控制;事件触发机制

基金：国家自然科学基金项目(51939001,61976033,52171292, 52271304), 中央高校基本科研业务费项目(3132023151)资助.

针对航海实践中通信带宽受限问题,本文提出了带有事件触发机制和输入量化的欠驱动无人船(USV)轨迹跟踪控制策略.首先,为了实现对期望轨迹的有效跟踪,补偿因海流造成的运动学偏移,在USV运动学子系统中,利用扩张状态观测器观测偏移量,设计了基于观测结果的制导律.其次,在USV动力学子系统中,引入径向基神经网络以近似模型不确定性,设计了带有事件触发机制的自适应神经网络量化控制器.针对输入量化为非均匀量化的挑战, 本文引入了描述输入量化过程的线性解析模型,在设计系统控制律时无需输入量化参数的先验信息,能够有效增强所设计系统的自适应性与通用性.本文所设计的带有事件触发和输入量化的USV轨迹跟踪控制方法能够降低执行器的控制频率和幅度,从而减轻通信负担.此外,基于输入到状态稳定性理论证明了闭环系统的稳定性,同时证明了闭环系统中无芝诺现象.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.

来源：2026年第3期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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