【摘 要】
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针对参数的不确定性和外界干扰的非线性给欠驱动无人艇(USV)的精确轨迹跟踪控制带来的挑战,提出基于改进切换增益自适应率(ISGA)的欠驱动USV滑模轨迹跟踪控制算法.该算法结合反步法和PI滑模控制,以保证欠驱动USV跟踪并保持期望的轨迹;采用基于理想增益的ISGA算法,以提高系统的鲁棒性和抑制滑模抖振现象.借助李雅普诺夫直接法证明轨迹跟踪控制系统的全局指数稳定性.仿真结果显示,所提算法具有鲁棒性强、滑模抖振弱和控制精度高等优点.相较2种先进的轨迹跟踪控制算法,所提算法的位姿控制精度提高超过25.0％.
【机 构】
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浙江大学 流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江 杭州 310027;浙江大学 流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江 杭州 310027;天津航海仪器研究所九江分部,江西 九江, 332007
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针对参数的不确定性和外界干扰的非线性给欠驱动无人艇(USV)的精确轨迹跟踪控制带来的挑战,提出基于改进切换增益自适应率(ISGA)的欠驱动USV滑模轨迹跟踪控制算法.该算法结合反步法和PI滑模控制,以保证欠驱动USV跟踪并保持期望的轨迹;采用基于理想增益的ISGA算法,以提高系统的鲁棒性和抑制滑模抖振现象.借助李雅普诺夫直接法证明轨迹跟踪控制系统的全局指数稳定性.仿真结果显示,所提算法具有鲁棒性强、滑模抖振弱和控制精度高等优点.相较2种先进的轨迹跟踪控制算法,所提算法的位姿控制精度提高超过25.0％.
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