基于改进切换增益自适应率的欠驱动USV滑模轨迹跟踪控制

• 作者: 于瑞 徐雪峰 周华 杨华勇
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 欠驱动无人艇 改进切换增益自适应率(ISGA) 滑模控制 轨迹跟踪 指数收敛
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 机械工程、能源工程|Mechanical Engineering, Energy Engineering
• 页码范围: 436-443
• 页数: 8页
• 分类号: TP24
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2022.03.002

摘要

针对参数的不确定性和外界干扰的非线性给欠驱动无人艇(USV)的精确轨迹跟踪控制带来的挑战,提出基于改进切换增益自适应率(ISGA)的欠驱动USV滑模轨迹跟踪控制算法.该算法结合反步法和PI滑模控制,以保证欠驱动USV跟踪并保持期望的轨迹;采用基于理想增益的ISGA算法,以提高系统的鲁棒性和抑制滑模抖振现象.借助李雅普诺夫直接法证明轨迹跟踪控制系统的全局指数稳定性.仿真结果显示,所提算法具有鲁棒性强、滑模抖振弱和控制精度高等优点.相较2种先进的轨迹跟踪控制算法,所提算法的位姿控制精度提高超过25.0％.