控制理论与应用

作者：沈智鹏,邹天宇,王茹

单位：大连海事大学 船舶电气工程学院,大连海事大学 船舶电气工程学院,大连海事大学 船舶电气工程学院

关键词：欠驱动船舶;轨迹跟踪;扩张观测器;自适应动态面控制;输出反馈;低频学习

基金：国家自然科学基金

针对速度不可测的三自由度欠驱动船舶轨迹跟踪控制问题,考虑船舶存在模型参数不确定项以及外界环境干扰未知情况,提出一种基于扩张观测器的欠驱动船舶轨迹跟踪低频学习自适应动态面输出反馈控制策略。该策略构造扩张观测器估计船舶速度向量,利用神经网络算法逼近模型参数不确定项,然后采用动态面控制技术避免对虚拟控制律直接求导,简化控制律计算过程,并引入低频增益学习技术消除外界扰动导致控制信号产生高频振荡,最后选取李雅普诺夫函数证明该控制律能够保证船舶跟踪闭环系统中所有误差信号一致最终有界。仿真结果表明,本文所设计控制器对船舶模型参数不确定项及外界环境干扰具有较强的鲁棒性,能够实现对船舶轨迹的有效跟踪。

来源：2019年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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