船舶航迹跟踪自适应动态面控制

摘要

针对非线性船舶模型参数不确定以及风浪流干扰情况下,实现船舶航迹跟踪控制,提出了一种自适应动态面控制方法.通过在反步法设计每一步加入一阶低通滤波器来估计虚拟控制输入的导数,克服了反步法求导过程中的“微分膨胀”问题,以虚拟纵向速度和艏摇角速度控制量作为新的目标跟踪,并利用动态面算法对控制器参数进行了自适应律设计,控制器设计简单,计算量减小,结合滑模变结构控制,设计了切换控制律,最后采用饱和函数消除系统抖动.仿真结果表明,控制器具有很好的鲁棒性,能够较好渐进跟踪参考轨迹,保证跟踪误差在较短时间内收敛到一个很小范围内.