控制理论与应用

作者：付明玉,白丹,张坦,董李晶

单位：哈尔滨工程大学,哈尔滨工程大学,哈尔滨工程大学,哈尔滨工程大学

关键词：全垫升气垫船; 轨迹跟踪; 未知扰动上界; 全鲁棒滑模控制器

基金：国家自然科学基金项目(52071112, 51309062)资助.

本文以轨迹跟踪为任务目标, 针对具有未建模动态, 参数不确定和未知扰动的全垫升气垫船非线性动力学模型, 提出了一种新颖的全鲁棒滑模变结构控制器, 并且结合一种不需要扰动上界信息的综合观测器对系统的总扰动进行前馈补偿. 首先给出气垫船四自由度的运动学和动力学矢量模型, 在扰动上界未知的条件下, 针对系统内外不确定性的本质不同, 分别设计前馈补偿, 同时加入补偿项进一步减小估计误差. 然后, 设计了一种新颖的无趋近过程的全鲁棒滑模控制器, 保证高速行驶的气垫船在未知扰动的环境中仍能够较好的完成跟踪任务, 减小跟踪误差的同时消除抖振, 增强气垫船控制系统的鲁棒性. 通过Young’s不等式和李雅普诺夫稳定性证明整个联动系统的稳定性, 仿真结果表明该方法的有效性.

来源：2022年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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