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摘要
针对欠驱动水面无人艇在航行过程中存在的海洋环境干扰、数学模型参数不确定、执行器故障等问题，提出了一种基于扰动观测器与神经网络技术的自适应滑模轨迹跟踪控制算法。在欠驱动无人艇的三自由度模型基础上，结合视线制导律，提出了一种新的轨迹跟踪制导策略。采用自适应滑模控制技术设计了欠驱动无人艇的轨迹跟踪控制器，有效地抑制了执行器衰减故障对无人艇控制系统产生的影响；同时运用了非线性扰动观测器和自适应径向基函数神经网络分别对无人艇受到的外界时变干扰和模型参数不确定性进行补偿和拟合，提高了无人艇控制系统的鲁棒性。基于Lyapunov定理证明了所设计的控制算法的稳定性，并在MATLAB中进行了仿真测试。仿真结果表明，所提出的轨迹跟踪控制算法可以在较为复杂的环境下实现对欠驱动无人艇的精准控制；相较于对比算法，欠驱动无人艇在本文算法下的位置平均跟踪误差减小了80%以上，具备较高的稳定性和容错能力。
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