考虑避障的船舶轨迹跟踪滑模控制策略

• 作者: 施文煜 姚怡芝 姚望
• 来源期刊: 船舶设计通讯
• 学科: 交通运输
• 关键词: 欠驱动船舶 轨迹跟踪 积分滑模 人工势场 避障
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 船舶总舾
• 页码范围: 6-12
• 页数: 7页
• 分类号: U675.96
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4624.2021.02.004

摘要

以某散货船为研究对象,设计一种基于滑模控制的轨迹跟踪控制策略.利用欠驱动船舶的运动特性建立误差模型,基于误差模型采用Lyapunov直接法设计虚拟控制量,结合反步思想和积分滑模控制方法,分别对纵向速度及艏向角进行积分滑模面的设计,从而得到纵向推力及转艏力矩滑模控制律.针对环境存在障碍物等情况,采用人工势场法对轨迹进行调整以有效避免船舶在运动过程中发生碰撞.仿真结果表明,所设计的轨迹跟踪控制策略可以有效跟踪期望轨迹并在运动过程中实现避障.