欠驱动自主水面船的非线性路径跟踪控制

被引：16

作者：

高剑

刘富樯

赵江

严卫生

机构：

[1] 西北工业大学航海学院

来源：

机器人 | 2012年 / 34卷 / 03期

关键词：

自主水面船; 欠驱动; 路径跟踪控制; 级联方法;

D O I：

暂无

中图分类号：

U664.82 [船舶操纵控制系统];

学科分类号：

082402 ;

摘要：

基于级联方法提出一种欠驱动自主水面船的全局K指数稳定路径跟踪控制算法.采用以自由路径参考点为原点的Serret-Frenet坐标系建立路径跟踪误差的动态模型,以路径参数的变化率为附加控制输入,克服了以正交投影点为坐标原点时的奇异值问题.设计路径跟踪航向角指令,将路径跟踪模型分解为位置跟踪子系统和航向角、前向速度跟踪子系统两个子系统级联的形式,设计航向角和前向速度的全局指数稳定跟踪控制器,应用级联系统理论证明了路径跟踪误差的全局K指数稳定性.数学仿真和自主水面船湖上实验结果验证了该路径跟踪控制算法的有效性.

引用

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