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船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 版權(quán)信息
- ISBN:9787030715050
- 條形碼:9787030715050 ; 978-7-03-071505-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 本書特色
本書適合從事滑模控制、容錯(cuò)控制及船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)研究的研究人員閱讀,也可作為高等院校控制理論與控制工程及船舶控制相關(guān)專業(yè)的研究生及高年級(jí)本科生的參考書。
船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書主要闡述船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和方法,介紹國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的近期新研究成果。本書主要內(nèi)容包括:建立統(tǒng)一的推進(jìn)器故障模型;未知持續(xù)擾動(dòng)下的動(dòng)力定位船舶滑模容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證;考慮信號(hào)量化的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證;具有定常時(shí)延和信號(hào)量化的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)滑模容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證;帶有未知隸屬度函數(shù)的T-S模糊船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)時(shí)變時(shí)延系統(tǒng)的量化滑模容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證。
船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的滑模控制研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 存在的主要難點(diǎn) 5
1.3 本書的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 7
第2章 預(yù)備知識(shí) 9
2.1 船舶數(shù)學(xué)模型 9
2.2 相關(guān)定義及引理 11
2.3 符號(hào)說明 13
第3章 考慮統(tǒng)一推進(jìn)器故障模型的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 14
3.1 概述 14
3.2 基于滑模狀態(tài)反饋的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 15
3.2.1 問題描述 15
3.2.2 主要結(jié)果 16
3.2.3 仿真算例 23
3.3 基于滑模輸出反饋的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 26
3.3.1 問題描述 26
3.3.2 主要結(jié)果 28
3.3.3 仿真算例 35
3.4 本章小結(jié) 38
第4章 考慮信號(hào)量化的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 39
4.1 概述 39
4.2 帶有信號(hào)量化的滑模狀態(tài)反饋船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 40
4.2.1 問題描述 40
4.2.2 主要結(jié)果 42
4.2.3 仿真算例 54
4.3 帶有信號(hào)量化的滑模輸出反饋船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 58
4.3.1 問題描述 58
4.3.2 主要結(jié)果 60
4.3.3 仿真算例 70
4.4 帶有量化不匹配的滑模輸出反饋船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 74
4.4.1 問題描述 74
4.4.2 主要結(jié)果 76
4.4.3 仿真算例 82
4.5 本章小結(jié) 86
第5章 具有定常時(shí)延和信號(hào)量化的船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 87
5.1 概述 87
5.2 問題描述 88
5.2.1 動(dòng)力定位船舶定常時(shí)延系統(tǒng)模型 88
5.2.2 量化器模型 89
5.2.3 控制目標(biāo) 89
5.3 滑模容錯(cuò)控制設(shè)計(jì) 90
5.3.1 滑模面設(shè)計(jì) 90
5.3.2 量化滑模控制器設(shè)計(jì) 92
5.4 仿真算例 99
5.5 本章小結(jié) 103
第6章 帶有未知隸屬度函數(shù)的T-S模糊船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)魯棒容錯(cuò)控制 104
6.1 概述 104
6.2 問題描述 105
6.2.1 帶有未知隸屬度函數(shù)的T-S模糊船舶模型 105
6.2.2 量化器模型 107
6.2.3 控制目標(biāo) 108
6.3 滑模控制策略設(shè)計(jì) 108
6.3.1 滑模面設(shè)計(jì) 109
6.3.2 切換型量化滑模容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì) 110
6.4 仿真算例 120
6.5 本章小結(jié) 125
參考文獻(xiàn) 126
船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制 節(jié)選
第1章緒論 1.1 概述 海洋約占地球表面積的70.8%,孕育了生物、礦物、油氣、海洋藥物、化學(xué)等資源,維系了生活在海岸100km以內(nèi)40%的人類生活。面對(duì)21世紀(jì)的人口膨脹、資源短缺和環(huán)境惡化等難題,“21世紀(jì)海上絲綢之路”[1]、“智慧海洋”工程[2]、“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌,加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”[3]和《智能航運(yùn)發(fā)展指導(dǎo)意見》[4]等一系列獨(dú)*的海洋戰(zhàn)略都強(qiáng)調(diào)了探索和建設(shè)海洋的重要性。 船舶動(dòng)力定位(dynamic positioning,DP)技術(shù)以其定位準(zhǔn)確、機(jī)動(dòng)性高、不受水深限制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于供給、鋪纜、鉆井、鋪管、消防、科研考察以及海洋平臺(tái)等的作業(yè)中,成為關(guān)心海洋、認(rèn)識(shí)海洋和經(jīng)略海洋的“利器”[5-10]。DP技術(shù)能夠在不借助錨泊系統(tǒng)的情況下,利用自身的推進(jìn)裝置來抵御風(fēng)、浪、流等外界擾動(dòng),以一定的姿態(tài)保持在海面某一目標(biāo)位置或精確地跟蹤某一軌跡,來完成各種作業(yè)[5-8]。因而,DP船舶的開發(fā)和利用一定程度上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的海洋科技實(shí)力,能夠助力豐富完善國(guó)家的海洋感知力,提高智慧應(yīng)用服務(wù)軍用民生的能力。 然而,DP船舶工作在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境中,受各種不確定因素的影響,高安全性和高可靠性是保證其順利完成任務(wù)的前提[6-8]。一旦DP船舶在作業(yè)過程中發(fā)生故障,將可能造成財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡和環(huán)境污染等難以估計(jì)的影響[11-15]。1979年11月25日,中國(guó)“渤海2號(hào)”鉆井平臺(tái)沉沒事故,造成72人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3700多萬元[16]。2001年3月15日,由于石油公司對(duì)海洋安全重視不夠,巴西P-36半潛式采油平臺(tái)發(fā)生兩次連續(xù)爆炸事故,給整個(gè)巴西的經(jīng)濟(jì)帶來了重創(chuàng)[16]。2005年7月27日,孟買油田(印度*大的油田)的一個(gè)海上石油鉆井平臺(tái)發(fā)生大火事故,致使印度石油天然氣減產(chǎn)三分之一[17]。2010年4月20日,由于防噴器和緊急解脫系統(tǒng)故障等原因,墨西哥灣的美國(guó)鉆井平臺(tái)“深水地平線”發(fā)生爆炸,導(dǎo)致大量石油泄漏,污染了約5200km2海域,損失了至少9.3億美元,造成了無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞[16]。在這種情況下,海洋安全問題越來越多地受到各國(guó)的重視。國(guó)際海事組織、國(guó)際海洋工程承包商協(xié)會(huì)和各國(guó)船級(jí)社都十分關(guān)注此問題,陸續(xù)頒布相關(guān)規(guī)范文件、整理分析海洋事故并持續(xù)監(jiān)督各國(guó)海洋安全。2014年,挪威科技大學(xué)的Hauff教授對(duì)近幾年的DP船舶安全事故的原因進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果如圖1.1所示,由推進(jìn)器故障引起的事故比例高達(dá)38%[18]。另外,DP船舶的運(yùn)動(dòng)通常是由遠(yuǎn)程陸基控制站來控制的,船舶的位置和速度信息以及遠(yuǎn)程控制器信號(hào)會(huì)通過通信信道進(jìn)行傳輸[9,11]。由于有限的通信帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率,不可避免地會(huì)發(fā)生信號(hào)量化現(xiàn)象,從而影響DP控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能[19,20]。因而,提高船舶DPS的魯棒容錯(cuò)能力具有十分重要的科學(xué)理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。 1.2 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 1.2.1 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的魯棒容錯(cuò)控制研究現(xiàn)狀 容錯(cuò)控制(fault tolerant control,F(xiàn)TC)的思想*早來源于1917年波蘭學(xué)者Niederlinski提出的完整性控制的新概念,是指在系統(tǒng)的元部件或分系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)仍具有實(shí)現(xiàn)其基本功能的能力[21]。FTC的前提是系統(tǒng)存在冗余,且FTC的關(guān)鍵是如何利用這些冗余來補(bǔ)償故障[22,23]。主動(dòng)FTC是FTC的一種重要的方法,是指故障發(fā)生后,通過調(diào)整控制器的參數(shù)或改變控制器的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)FTC的目標(biāo)[24]。主動(dòng)FTC是提高船舶DPS安全性和可靠性的一種有效方法。關(guān)于船舶DPS的主動(dòng)FTC研究現(xiàn)狀如下。 1.基于自適應(yīng)控制方法的船舶容錯(cuò)控制 基于自適應(yīng)控制方法的FTC的基本原理是根據(jù)自適應(yīng)控制方法,利用自適應(yīng)機(jī)構(gòu)在線估計(jì)故障,為控制器設(shè)計(jì)提供故障參數(shù)信息。這種方法不需要故障檢測(cè)與診斷模塊提供精確的故障情況,避免了故障檢測(cè)與診斷模塊所產(chǎn)生的錯(cuò)檢、誤報(bào)和漏報(bào)等弊端,因而備受國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。文獻(xiàn)[14]針對(duì)帶有推進(jìn)器故障的船舶DPS,結(jié)合滑模控制技術(shù)和自適應(yīng)控制方法,設(shè)計(jì)了一種不依賴故障檢測(cè)模塊和故障信息上下界的魯棒FTC策略。文獻(xiàn)[25]研究了具有執(zhí)行器時(shí)變故障、擾動(dòng)和參數(shù)不確定性的無人潛水器轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)的魯棒控制問題,結(jié)合故障的在線估計(jì)信息,提出了一種自適應(yīng)容錯(cuò)補(bǔ)償滑模控制方法。文獻(xiàn)[26]在考慮建模不確定性、海流擾動(dòng)、未知推進(jìn)器故障和速度約束飽和的情況下,采用了自適應(yīng)技術(shù)來估計(jì)邊界系數(shù),設(shè)計(jì)了一種基于反步法的水下機(jī)器人自適應(yīng)區(qū)域跟蹤容錯(cuò)控制器。為了實(shí)現(xiàn)船舶的動(dòng)力定位,文獻(xiàn)[27]將未知系統(tǒng)故障定義為界限未知的不確定性,采用自適應(yīng)機(jī)制在線估計(jì)未知界限,提出了一種無須故障檢測(cè)與隔離的魯棒自適應(yīng)FTC方法。文獻(xiàn)[28]提出了一種基于故障重構(gòu)的自適應(yīng)FTC方法,構(gòu)造了一種改進(jìn)的二階滑模觀測(cè)器來估計(jì)推進(jìn)器故障信息,使得自治式潛水器(autonomous underwater vehicle,AUV)在存在海流干擾和模型不確定的情況下,仍能完成既定任務(wù)。文獻(xiàn)[29]針對(duì)外部擾動(dòng)和未知推進(jìn)器故障的水下航行器,設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)滑模觀測(cè)器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有限時(shí)間收斂。文獻(xiàn)[30]將推進(jìn)器故障刻畫為不確定性項(xiàng),并采用高斯徑向基函數(shù)(radial basis function,RBF)對(duì)其進(jìn)行近似,提出了一種自適應(yīng)滑模反步FTC方法。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)無人船的FTC,文獻(xiàn)[31]通過在線估計(jì)未知的推進(jìn)器故障和外部擾動(dòng)來補(bǔ)償故障和擾動(dòng)的影響,并引入了一種依賴于自適應(yīng)觸發(fā)機(jī)制的控制策略,以提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。 2.基于控制律重新調(diào)度的船舶容錯(cuò)控制 基于控制律重新調(diào)度的FTC的主要思想是先離線設(shè)計(jì)能容忍多種故障情況的控制律,再獲取故障檢測(cè)與診斷模塊的故障檢測(cè)信息,*后選擇與故障模式相匹配的控制律實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)用、快速和簡(jiǎn)單;其缺點(diǎn)是過分依賴故障檢測(cè)與診斷模塊,易產(chǎn)生誤檢、錯(cuò)報(bào)和漏報(bào)。針對(duì)船舶DPS采用控制律重新調(diào)度的FTC的研究成果主要有:文獻(xiàn)[32]研究了一種新型的開放式水下智能航行器推進(jìn)器故障診斷與調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)由故障診斷子系統(tǒng)和故障適應(yīng)子系統(tǒng)組成,將這兩個(gè)子系統(tǒng)提供的信息用來處理故障并進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂坡芍匦路峙洹N墨I(xiàn)[33]針對(duì)無人水下航行器推進(jìn)系統(tǒng)FTC分配問題,提出了基于奇異值分解與定點(diǎn)分配的混合算法。與傳統(tǒng)方法相比,該方法回避了求偽逆矩陣的問題,且能夠滿足推進(jìn)器飽和約束限制。文獻(xiàn)[34]基于傳統(tǒng)的推進(jìn)器控制分配方法,將故障因子引入容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)方案,并將這種方案應(yīng)用于“海鹢-I”號(hào)水下機(jī)器人。文獻(xiàn)[35]研究了推進(jìn)器故障下的無人水下航行器可靠性控制問題,提出了一種新的推進(jìn)器故障診斷與控制律重構(gòu)算法。文獻(xiàn)[36]以SY-II號(hào)遙控潛水器(remotely operated vehicle,ROV)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了推力分配建模和基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的FTC技術(shù)來提高ROV的安全性和可靠性。 3.基于控制律重構(gòu)設(shè)計(jì)的船舶容錯(cuò)控制 基于控制律重構(gòu)設(shè)計(jì)的FTC的基本思想是利用故障檢測(cè)與診斷模塊提供的故障信息,在線調(diào)整或離線重組控制律,實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的目的,形成新的穩(wěn)定的閉環(huán)控制系統(tǒng)。此種容錯(cuò)策略簡(jiǎn)單實(shí)用又快速,但是無法考慮所有的故障模式,一旦發(fā)生未知類型的故障,該方法便失效了。為了解決夏威夷大學(xué)水下智能運(yùn)載器的推進(jìn)器故障問題,文獻(xiàn)[37]將故障檢測(cè)、故障隔離與故障調(diào)節(jié)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了帶有智能導(dǎo)航的FTC系統(tǒng)。文獻(xiàn)[38]將執(zhí)行器FTC方案應(yīng)用于水下遙控潛水器,分別采用變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)觀測(cè)器和滑模控制技術(shù)進(jìn)行故障檢測(cè)、隔離和控制,利用執(zhí)行器冗余度來實(shí)現(xiàn)控制重構(gòu)。為了保證水下機(jī)器人的控制性能并完成既定任務(wù),文獻(xiàn)[39]基于解耦滑模控制律,提出了由故障檢測(cè)、故障隔離和通過控制重構(gòu)調(diào)整故障模塊組成的FTC方案。文獻(xiàn)[40]結(jié)合重構(gòu)FTC思想和自抗擾控制策略,提出了一種定深容錯(cuò)控制方案,使得無人船在發(fā)生垂向推進(jìn)器故障和遭受不同環(huán)境干擾時(shí)仍能在一定深度完成其任務(wù)。 1.2.2 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的滑模控制研究現(xiàn)狀 滑模控制因其具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于船舶DPS的控制設(shè)計(jì)中。國(guó)內(nèi)外關(guān)于使用典型滑模控制方法研究船舶DPS現(xiàn)狀如下。 1.魯棒滑模控制 魯棒滑模控制是指在系統(tǒng)具有參數(shù)攝動(dòng)的情況下使用滑模控制方法仍能實(shí)現(xiàn)某種船舶動(dòng)力定位目標(biāo)。文獻(xiàn)[14]針對(duì)帶有推進(jìn)器故障的船舶DPS,將滑模控制、自適應(yīng)技術(shù)和容錯(cuò)方法相結(jié)合,提出了一種不需要故障檢測(cè)與診斷模塊的魯棒滑模FTC方法。為了克服信號(hào)量化和海洋擾動(dòng)的影響,文獻(xiàn)[20]結(jié)合滑模控制技術(shù)和有限時(shí)間觀測(cè)器,設(shè)計(jì)了跟蹤控制器,使得無人船能夠跟蹤參考軌跡,并保證船舶DPS的穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[41]針對(duì)船舶DPS作業(yè)時(shí)推進(jìn)器、舵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的時(shí)滯問題,設(shè)計(jì)了一種根據(jù)時(shí)滯上界選取設(shè)計(jì)參數(shù)的魯棒滑模控制器,以補(bǔ)償時(shí)滯現(xiàn)象對(duì)船舶DPS的負(fù)面影響。文獻(xiàn)[42]基于滑模控制技術(shù),設(shè)計(jì)了欠驅(qū)動(dòng)AUV軌跡跟蹤控制器,提高系統(tǒng)在模型具有未知?jiǎng)討B(tài)和外部環(huán)境擾動(dòng)條件下的魯棒性。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行滑模控制器的設(shè)計(jì),避免了不必要且冗長(zhǎng)的計(jì)算。文獻(xiàn)[43]針對(duì)帶有模型參數(shù)不確定性的動(dòng)力定位船舶,提出一種動(dòng)力定位船全速域自適應(yīng)滑模無源觀測(cè)器,解決了現(xiàn)有觀測(cè)器只能應(yīng)用于低速作業(yè)DPS的問題。文獻(xiàn)[44]針對(duì)含有未知擾動(dòng)等不確定性的船舶DPS,在系統(tǒng)不確定性不滿足匹配條件的情況下,提出了一種自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)方法。考慮到船舶DPS的實(shí)際環(huán)境因素,文獻(xiàn)[45]提出了基于無源非線性觀測(cè)器的滑模控制策略,解決了高頻運(yùn)動(dòng)引起船舶往復(fù)周期性運(yùn)動(dòng)的問題,保證了系統(tǒng)誤差在有限時(shí)間收斂到零。文獻(xiàn)[46]采用滑模神經(jīng)控制系統(tǒng)控制遙控水下運(yùn)載器,以實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制。文獻(xiàn)[47]采用模型預(yù)測(cè)、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和滑模控制相結(jié)合的策略,解決了模型不確定性和輸入飽和問題,實(shí)現(xiàn)了AUV在三維空間中的路徑規(guī)劃控制。針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)船舶的軌跡跟蹤控制問題,文獻(xiàn)[48]設(shè)計(jì)了一種滑模控制方法,解決了模型參數(shù)不確定和外部海洋干擾問題。文獻(xiàn)[49]針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)無人船,提出了一種自適應(yīng)動(dòng)態(tài)滑模軌跡跟蹤控制算法,提高了系統(tǒng)對(duì)模型參數(shù)不確定性和未知環(huán)境干擾的魯棒性。 2.終端滑模控制 終端滑模控制通過引入非線性函數(shù),使得滑模面上的跟蹤誤差在有限的時(shí)間內(nèi)收斂到零。針對(duì)具有動(dòng)態(tài)不確定性和時(shí)變外界干擾的AUV,文獻(xiàn)[50]提出了一種自適應(yīng)非奇異積分終端滑模跟蹤控制方案,使得系統(tǒng)的跟蹤精度更高、收斂速度更快、補(bǔ)償動(dòng)態(tài)不確定性和抗時(shí)變外部干擾的魯棒性更好。文獻(xiàn)[51]研究了動(dòng)力學(xué)性能變化和水流環(huán)境干擾對(duì)AUV軌跡跟蹤控制的影響,設(shè)計(jì)了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AUV自適應(yīng)終端滑模控制方法。文獻(xiàn)[52]在現(xiàn)有結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出了一種自適應(yīng)二階快速非奇異終端滑模控制技術(shù),使得全驅(qū)動(dòng)AUV的軌跡跟蹤收斂速度更快。為解決具有動(dòng)態(tài)不確定性和時(shí)變擾動(dòng)的AUV的軌跡跟蹤問題,文獻(xiàn)[53]分別基于自適應(yīng)積分終端滑模控制和自適應(yīng)快速積分終端滑模控制設(shè)計(jì)由運(yùn)動(dòng)控制器和動(dòng)態(tài)控制器組成的雙環(huán)控制器,保證了位置和速度跟蹤誤差在有限時(shí)間內(nèi)趨近于零。文獻(xiàn)[54]對(duì)文獻(xiàn)[53]中的方法進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)了自適應(yīng)快速非奇異積分終端滑模控制器,提高了AUV軌跡跟蹤的收斂速度。文獻(xiàn)[55]采用一種新穎的非奇異固定時(shí)間終端滑模策略,使得額外擾動(dòng)下無人船實(shí)現(xiàn)精確軌跡跟蹤控制。為了消除未知?dú)W拉角和不確定流體力學(xué)參數(shù)對(duì)AUV的影響,文獻(xiàn)[56]基于非奇異終端滑模控制技術(shù),設(shè)計(jì)了一個(gè)有限時(shí)間控制器,從而保證了跟蹤性能。 3.積分滑模控制 積分滑模控制在滑模面上附加積分項(xiàng)來避免普通滑模具有趨近階段的特點(diǎn),從而改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。文獻(xiàn)[57]設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的基于可視距離(line of sight,LOS)制導(dǎo)算法的自適應(yīng)積分滑模方法,用于具有不確定參數(shù)和時(shí)變干擾下的欠驅(qū)動(dòng)無人船航跡跟蹤,實(shí)現(xiàn)了路徑跟蹤誤差
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