一种欠驱动水面船有限时间路径跟踪输出反馈控制方法

摘要

本发明公开了一种欠驱动水面船有限时间路径跟踪输出反馈控制方法，具体涉及海洋开发探索和水下地形地貌勘测技术领域。本发明通过获取船舶的位置、姿态信息，建立欠驱动水面船的三自由度运动数学模型和误差动态方程，设计有限时间扩张状态观测器观测船舶的速度信息和外界环境干扰信息，基于速度观测值设计有限时间LOS导引律，再根据反步法设计输出反馈控制器，并且设计有限时间非线性跟踪微分器，计算有限时间航向跟踪输出反馈控制器中虚拟控制律的微分项，实现了对欠驱动水面船的有限时间路径跟踪输出反馈控制。本发明方法提高了有限时间输出反馈控制策略的收敛速度、跟踪性能和抗干扰能力，有利于海洋开发探索以及水下地形地貌勘测。