加急见刊

欠驱动船舶轨迹跟踪控制设计

刘勇; 卜仁祥; 李强 大连海事大学航海学院; 辽宁大连116026

摘要：针对常规水面船舶具有二阶非完整约束的特点,利用动态非线性滑模分解迭代设计结合增量反馈方法,解除了要求参考航向已知和角速度持续激励的限制条件,并且无需对不确定模型参数或风、流干扰进行估计;通过对跟踪偏差进行输入输出解耦,设计了输出反馈控制器,在仅有平面轨迹和船位已知条件下可完成欠驱动船舶的轨迹跟踪。应用"育龙"轮的非线性水动力模型进行了仿真,结果表明输出反馈控制器能够有效进行圆弧和正弦的曲线轨迹跟踪,并且对外界干扰不敏感,具有强鲁棒性。验证了设计的控制算法能有效解决模型参数不确定以及外界风流干扰未知的难点问题,具有很强的实践应用价值。

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