為解決欠驅(qū)動(dòng)USV系統(tǒng)在模型不確定性和未知海流干擾下的水平面軌跡跟蹤問(wèn)題,基于反步法與自適應(yīng)技術(shù),提出一種非線性魯棒軌跡跟蹤控制策略.針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)USV參數(shù)不確定問(wèn)題,運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)方法對(duì)欠驅(qū)動(dòng)USV系統(tǒng)未知函數(shù)進(jìn)行估計(jì)和逼近;然后,運(yùn)用動(dòng)態(tài)面方法獲取虛擬變量的導(dǎo)數(shù),不僅控制律結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于工程實(shí)現(xiàn),而且有效地減小了傳統(tǒng)反步法中虛擬變量直接求導(dǎo)的復(fù)雜性;針對(duì)未知時(shí)變海流的干擾,設(shè)計(jì)了一種指數(shù)收斂海流觀測(cè)器,有效估計(jì)未知緩慢時(shí)變海流速度;其次,基于李雅普諾夫理論證明了所設(shè)計(jì)的控制器能夠保證運(yùn)動(dòng)軌跡收斂于期望值,并且保證了該軌跡跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)所有信號(hào)最終一致有界;最后,在控制輸入受限條件下,為檢驗(yàn)該控制器的跟蹤性能,選取圓軌跡作為參考軌跡,仿真實(shí)驗(yàn)表明,該控制器能夠有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)期軌跡,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)方法對(duì)系統(tǒng)未知函數(shù)可有效估計(jì)和逼近,對(duì)未知時(shí)變海流干擾具有較強(qiáng)的魯棒性,軌跡跟蹤誤差和速度跟蹤誤差均收斂到零附近的一個(gè)鄰域內(nèi),從而驗(yàn)證了所提出控制器的有效性.

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【文章目錄】：
1 問(wèn)題描述
    1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)述
    1.2 欠驅(qū)動(dòng)USV運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系
    1.3 欠驅(qū)動(dòng)USV運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系
2 控制器設(shè)計(jì)
    2.1 建立軌跡跟蹤誤差方程
    2.2 穩(wěn)定ex和ey
    2.3 穩(wěn)定eu和zu
    2.4 穩(wěn)定eψ、eκ和zκ
    2.5 穩(wěn)定er和zr
    2.6 控制輸入設(shè)計(jì)
    2.7 海流觀測(cè)器設(shè)計(jì)
3 穩(wěn)定性分析
4 仿真分析
5 結(jié) 論



本文編號(hào)：3927373