基于反馈增益反步法欠驱动无入水下航行器三维路径跟踪控制
王宏健1
陈子印2
贾鹤鸣3
李娟1
1.哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨,1500012.哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;中国空间技术研究院北京空间机电研究所,北京1000763.东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨,150040
摘要：针对欠驱动无人水下航行器的三维空间路径跟踪控制问题.基于虚拟向导建立载体坐标系下的三维路径跟踪运动学误差模型,首先设计跟踪误差反馈增益形式的线性控制项镇定位置跟踪系统,避免计算虚拟控制量导数的复杂形式;然后基于反步法设计动力学控制器,通过合理的选择控制器参数消除了部分非线性项,简化了虚拟控制量的形式,同时避免了采用传统反步法设计控制器时存在的奇异值问题,基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒反馈补偿项,保证了闭环跟踪误差系统状态的一致最终有界.仿真实验表明本文设计控制器能够精确跟踪三维曲线路径,并对外界干扰具有较好的鲁棒性.
关键词：欠驱动无人水下航行器三维路径跟踪反步法反馈增益虚拟向导
分类号：TP273(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(50979017)高等学校博士学科点专项科研基金(20092304110008)中央高校基本科研业务费专项(HEUCFZ 1026)哈尔滨市科技创新人才(优秀学科带头人)研究专项(2012RFXXG083)
论文发表日期：2014-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 66-77 )
英文信息