带状态观测器的船舶路径跟踪预测滑模控制

摘要：

为解决具有速度不易测量、模型不确定与外界干扰的欠驱动船舶路径跟踪问题,提出一种结合线性扩张状态观测器(LESO)的滑模控制算法.首先对船舶路径进行预测,据此预测值和参考路径值计算路径未来误差,并基于Backstepping算法设计参考艏向角.其次,采用双曲正切函数设计滑模控制器,对艏向进行控制.引入LESO对外界干扰和不确定参数进行逼近,以提高控制器的鲁棒性.并利用非线性观测器和LESO对船舶纵向速度、横向速度以及转艏角速度进行估计,避免速度不易测量问题.最终的仿真结果验证了所设计控制器的有效性.

关键词：船舶运动控制;滑模控制;路径跟踪;扩张状态观测器;非线性观测器

所属期刊栏目：38

分类号：TP391.9;U664.82(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金51939001,61976033

在线出版日期：2021-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：262-266,271