无人艇非线性航迹鲁棒自适应跟踪控制

作者：骆福宇; 曾江峰^*; 艾宁

来源：兵工学报, 2019, 40(12): 2519-2528.

• 无人艇
• 航迹跟踪
• 自适应控制
• 非线性系统
• 神经网络

针对欠驱动水面无人艇(USV)的非线性航迹跟踪控制问题,提出一种基于单调3次埃尔米特样条插值(CHSI)和神经网络的鲁棒自适应控制方法。采用CHSI方法对航路点进行拟合,得到光滑的非线性期望航迹,解决了传统线性航迹容易使USV出现的摇摆、曲折问题;引入SerretFrenet坐标系,并构建了自适应视线制导律,提高了收敛速度且减少了振荡;考虑USV模型的不确定性和环境干扰力影响,设计了简捷的鲁棒自适应神经网络控制器。稳定性分析结果证明了控制系统的收敛性;仿真实例验证了所提出的控制方法能够有效地改善USV航迹跟踪控制的精度和品质,并具有学习参数少、运算负载小的特点。

• 单位
  中国船舶工业系统工程研究院