含未知干扰的非对称欠驱动无人艇轨迹跟踪

作者：张宗鑫; 杨春曦; 杨健全; 李岩田

来源：控制工程, 2023, 30(12): 2185-2191.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.20220914

• 无人艇
• 未知干扰
• 未知系统动态估计器
• 滑模控制
• 轨迹跟踪

针对含有集总不确定项的非对称欠驱动无人艇(unmanned surface vehicle, USV)高精度轨迹跟踪控制问题，提出一种基于未知系统动态估计的滑模控制(sliding mode control,SMC)方法。集总不确定项由系统内部未建模动态和外界环境干扰造成。首先，设计未知系统动态估计器(unknown system dynamics estimator, USDE)，精确重构集总不确定项，相比于干扰观测器和扩张状态观测器，未知系统动态观测器具有结构简单、参数少的特点；其次，由于传统滑模控制存在颤振现象，提出一种新的滑模控制方案以解决颤振现象，同时保证误差收敛精度；最后，采用Cybership Ⅱ实验模型进行仿真研究，仿真结果表明，所设计的控制方案可以有效解决含有未知干扰的欠驱动无人艇轨迹跟踪问题。

• 单位
  昆明理工大学; 机电工程学院