【摘 要】
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针对存在风、浪、流时变干扰的三自由度欠驱动水面船舶轨迹跟踪问题,根据有限时间控制对系统的不确定性和外界干扰具有鲁棒性的特点,提出了一种基于有限时间和Backstepping复
【机 构】
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江苏大学电气信息工程学院,哈尔滨工程大学自动化学院
【出 处】
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武汉理工大学学报：交通科学与工程版
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（批准号：51379044）、江苏省博士后科研资助计划项目（批准号：1301175C）资助
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针对存在风、浪、流时变干扰的三自由度欠驱动水面船舶轨迹跟踪问题,根据有限时间控制对系统的不确定性和外界干扰具有鲁棒性的特点,提出了一种基于有限时间和Backstepping复合的非线性控制方案.对欠驱动水面艇运动学和动力学建模,通过简化将航迹跟踪转化控制系统的镇定问题,从而获得欠驱动水面艇的控制模型.采用干扰观测器实时观测外界未知干扰进行补偿控制,有效抑制了风、浪、流时变干扰的影响.设计了Backstepping+有限时间控制律,采用Lyapunov稳定性定理保证误差一致有界,提高系统鲁棒性和收敛性.仿真结果表明,所设计的控制器能够实现欠驱动船舶对直线路径的精确跟踪,且具有较强的鲁棒性.
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