欠驱动AUV全局无抖振滑模轨迹跟踪控制

摘要：

研究了具有控制输入及速度约束的欠驱动自主水下航行器（ Autonomous underwater vehicle， AUV）全局轨迹跟踪控制问题。首先，将AUV运动学特性线性化，设计虚拟速度及航向角指令，解决传统反步法中速度跳变问题，满足了控制输入及速度约束条件；然后，结合动力学特性，采用自适应无抖振滑模技术，设计了欠驱动AUV的全局轨迹跟踪控制器，解决了Yu等滑模控制中无法保证航向跟踪控制问题。从工程应用角度出发，有界估计的自适应滑模控制器在AUV具有较大参数不确定及未知环境扰动条件下，表现出更好的控制性能。最后，基于Lyapunov稳定性理论的完整分析证明及仿真实验，表明了该控制器对系统不确定的鲁棒性，能够实现控制输入及速度约束的欠驱动AUV全局轨迹跟踪控制。

关键词：自主水下航行器、全局控制、滑模控制、轨迹跟踪、反步法、自适应、多约束条件、Lyapunov方法

所属期刊栏目：11

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目51179038，51105088．

在线出版日期：2016-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：200-207