基于多模态快速非奇异终端滑模的船舶航迹跟踪自抗扰控制

摘要：

为解决欠驱动船舶航迹直线和曲线跟踪控制问题,设计基于多模态快速非奇异终端滑模(Fast Nonsingular Terminal Sliding Mode,FNTSM)的自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Control,ADRC).引入ADRC技术,利用跟踪微分器快速提取跟踪期望信号的微分信号,通过可在线性与非线性之间切换的扩张状态观测器实时估计船舶外部和内部的总干扰;将根据多模态思想设计的非奇异终端滑模和一种新型双幂次趋近律引入状态误差反馈环节中,设计基于多模态FNTSM的ADRC控制律,在保证ADRC优点的同时,提高收敛速度和稳态跟踪精度;构造期望艏向角方程,将航迹控制问题转化为易于实现的航向控制问题.Simulink仿真结果表明:利用该控制器的船舶能快速、准确地跟踪期望直线和曲线航迹,说明其具有优良的控制品质.

关键词：欠驱动船舶、终端滑模、自抗扰控制、航迹跟踪

所属期刊栏目：43

分类号：U664.82(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金;山东省重点研发计划项目

在线出版日期：2020-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：7-13