欠驱动水面无人艇轨迹跟踪的反步滑模控制

摘要

针对欠驱动水面无人艇轨迹跟踪控制问题,本文从USV的数学建模入手,建立轨迹跟踪误差模型,将环境干扰作为固定值考虑进模型,结合Backstepping技术,Lyapunov非线性理论,通过引入动态滑模,设计了欠驱动水面无人艇轨迹跟踪控制器,利用Lyapunov稳定性判据证明了该USV中所有的误差变量和虚拟控制变量是收敛的。仿真试验结果表明,在本文所设计的控制率作用下,USV的轨迹跟踪效果显著,达到预定控制目标,这为水面无人艇轨迹控制的实际应用提供了有效基础。