發(fā)布時間：2021-08-29 04:43

　　本文研究水下航行器的軌跡跟蹤控制問題。將預(yù)設(shè)性能控制與滑�？刂葡嘟Y(jié)合,結(jié)合有限時間收斂終端滑模與預(yù)設(shè)性能控制器對比進行分析推導(dǎo),證明了算法的穩(wěn)定性。采用的控制律提高了軌跡跟蹤中的誤差收斂速度,約束了AUV軌跡跟蹤誤差。除了增強對系統(tǒng)中不確定性模型的魯棒性,這種控制率還能夠減少由于滑模函數(shù)的控制抖動。新型控制器具有較高的控制精度以及較快的響應(yīng)速度。通過對比仿真研究,驗證了該控制律的有效性。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(23)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

預(yù)設(shè)性能函數(shù)的模型示意Fig.1Themodelofprescribedperformancefunction

～圖6為4種算法用于AUV控制的對比仿真，線1為預(yù)設(shè)性能與非奇異終端滑模結(jié)合控制（PPFNTSM），線2為預(yù)設(shè)性能與線性滑模結(jié)合控制（PPFSM），線3為非奇異終端滑模控制（NTSM）。圖3為3種算法的位置誤差收斂圖。在同樣的反饋函數(shù)下，采用預(yù)設(shè)性能算法的收斂速度明顯高于非奇異終端滑模控制，實現(xiàn)了快速控制。圖4～圖6為3種算法的控制推進器輸出圖。由圖4可以看出，NTSM由于收斂速度最低，所以NTSM算法控制力輸出很低。在控制的后期，由于水流的存圖2AUV運動軌跡及跟蹤路徑Fig.2TheAUVtrajectorytracking圖350s位置誤差收斂對比Fig.3Comparisonof50spositionerrorconvergence圖450s控制推力輸出對比Fig.4Comparisonof50sthrustoutput第42卷張國光，等：基于終端滑模及預(yù)設(shè)性能控制的水下航行器軌跡跟蹤研究·95·

?ど櫳閱苡敕瞧嬉熘斬嘶?＝岷峽刂?（PPFNTSM），線2為預(yù)設(shè)性能與線性滑模結(jié)合控制（PPFSM），線3為非奇異終端滑�？刂疲∟TSM）。圖3為3種算法的位置誤差收斂圖。在同樣的反饋函數(shù)下，采用預(yù)設(shè)性能算法的收斂速度明顯高于非奇異終端滑�？刂疲瑢崿F(xiàn)了快速控制。圖4～圖6為3種算法的控制推進器輸出圖。由圖4可以看出，NTSM由于收斂速度最低，所以NTSM算法控制力輸出很低。在控制的后期，由于水流的存圖2AUV運動軌跡及跟蹤路徑Fig.2TheAUVtrajectorytracking圖350s位置誤差收斂對比Fig.3Comparisonof50spositionerrorconvergence圖450s控制推力輸出對比Fig.4Comparisonof50sthrustoutput第42卷張國光，等：基于終端滑模及預(yù)設(shè)性能控制的水下航行器軌跡跟蹤研究·95·

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于生物啟發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多AUV目標搜索[J]. 孫奧林,曹翔,肖旭,徐麗雯.  艦船電子工程. 2019(03)
[2]基于SINS/DVL/GPS的AUV組合導(dǎo)航標定方法的研究及其誤差分析[J]. 呂志剛.  艦船電子工程. 2018(06)
[3]Prescribed performance synchronization for fractional-order chaotic systems[J]. 劉恒,李生剛,孫業(yè)國,王宏興.  Chinese Physics B. 2015(09)



本文編號：3369933