复杂扰动下水下机器人的轨迹精确跟踪控制

• 作者: 陈浩华 赵红 王宁 郭晨 鲁挺
• 来源期刊: 中国舰船研究
• 学科: 交通运输
• 关键词: 水下机器人 三维轨迹跟踪 有限时间扰动观测器 阶跃扰动 非奇异终端滑模 反步滑模
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 总体与性能|Ship Design and Performance
• 页码范围: 98-108
• 页数: 11页
• 分类号: U674.941
• 语种: 中文
• DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.02236

摘要

[目的]针对外界复杂干扰下水下机器人三维轨迹精确跟踪控制的问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制方法.[方法]设计非奇异终端滑模轨迹跟踪控制器,保证跟踪误差在有限时间内精确收敛到零.在外界多维度时变干扰下,设计有限时间扰动观测器,提高系统的抗干扰能力.[结果]利用Lyapunov函数证明所设计控制策略可以有限时间稳定.采用MATLAB进行仿真实验,在阶跃扰动下与反步滑模控制方法仿真对比,表明所提方法可实现轨迹的精确跟踪.[结论]研究结果可为水下机器人的三维轨迹精确跟踪提供解决思路.