多欠驱动自主水面船的鲁棒协调控制器设计

• 作者: 刘可 刘志林 朱齐丹 马俊达
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 欠驱动ASV 协调控制 外界干扰 鲁棒控制 通信延时 滑模控制 图论 Lyapunov稳定性理论
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 页码范围: 1897-1905
• 页数: 9页
• 分类号: TP273
• 字数: 7165字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201605028

摘要

针对基于海洋环境干扰与水动力参数摄动的多欠驱动自主水面船(autonomous surface vehicles,ASV)协调编队控制问题,本文设计了一种基于上下界终端滑模的鲁棒协调编队控制策略.在运动学回路中,利用单个ASV自身状态信息及其邻居信息,结合图论知识、Lyapunov稳定性理论以及约束函数特性,设计一种纵向速度与艏向转速的辅助控制律,实现了单个ASV跟踪其期望轨迹并与其邻居船体保持协调一致;在动力学回路中,基于终端滑模设计纵向与艏向控制律,使得纵向与艏向速度趋近于其辅助控制律;利用时变非线性级联稳定性理论证明了整个编队闭环控制系统全局一致渐进稳定(globally uniformly asymptotically stable,GUAS);此外,研究了基于通信延时下的多欠驱动ASV轨迹协调控制问题.从仿真实验可以看出距离跟踪误差与艏向角跟踪误差均收敛于零附近的邻域.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱齐丹	哈尔滨工程大学自动化学院	227	2033	24.0	33.0
2	刘志林	哈尔滨工程大学自动化学院	39	273	8.0	14.0
3	刘可	哈尔滨工程大学自动化学院	9	66	5.0	8.0
4	马俊达	哈尔滨工程大学自动化学院	7	26	3.0	4.0