欠驱动AUV三维直线路径跟踪控制

作者：王晓伟^*; 姚绪梁; 夏志平; 蒋晓刚

来源：控制工程, 2020, 27(06): 977-983.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.171071

• 自主水下航行器
• 路径跟踪
• 滑模控制
• 反步法

为实现欠驱动自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)的三维直线路径跟踪控制设计滑模控制器(Sliding Mode Controller, SMC)。首先,基于运动学和动力学方程将路径跟踪控制问题转化为一个非线性系统的镇定问题;然后,应用李雅普诺夫(Lyapunov)理论和反步法(Backstepping)设计SMC,保证系统的稳定性和鲁棒性。为削弱抖振,应用Sigmoid函数设计了滑模项。根据路径切换的回转角利用插值的方法调整回转半径,改善了跟踪效果。仿真结果表明该控制器能够实现对三维直线路径的精确跟踪。

• 单位
  自动化学院; 哈尔滨工程大学; 九江职业技术学院