基于LMI的无人水下航行器干扰补偿控制

摘要

针对无人水下航行器(UUV)航行时外界干扰复杂,水动力导数计算不精确,舵角受限以及存在非线性动态的问题,提出了一种利用未知输入观测器对其未建模动态进行观测,并依据李亚普诺夫函数设计干扰补偿控制律的方法,同时考虑舵角饱和约束并将控制律设计过程转化为线性矩阵不等式最优化问题,实现了对未知扰动的实时观测与补偿.将其应用到大型UUV航向航深控制上,仿真结果表明,该方法对未知输入具有很强的补偿能力,提高了控制精度,有效减少了控制律设计对水动力导数的依赖度,改善了未知干扰作用下舵角的振荡特性.