基于反步法的欠驱动船舶镇定控制

摘要

研究船舶航行稳定性控制问题.为了解决欠驱动水面船舶运动镇定控制稳定航行问题,首先在合理的假设下,将欠驱动船舶系统进行适当的简化,然后进行微分同胚变换,给出了使系统全局稳定的三个条件,并且证明了存在的条件正确性.将系统变换成两个串联的三阶链式系统和一阶微分系统,将原系统的镇定问题转化为新系统的镇定问题,提出了基于反步法和利用Lyapunov直接法构造镇定函数设计的控制器,能使系统全局渐近稳定.经仿真验证了控制器的有效性,能将船舶系统镇定到原点.