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基于FTESO和漂角补偿的船舶航向滑模控制

储瑞婷 刘志全

储瑞婷, 刘志全. 基于FTESO和漂角补偿的船舶航向滑模控制[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02267
引用本文: 储瑞婷, 刘志全. 基于FTESO和漂角补偿的船舶航向滑模控制[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02267
Ship Course Sliding Mode Control System based on FTESO and Sideslip Angle Compensation[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02267
Citation: Ship Course Sliding Mode Control System based on FTESO and Sideslip Angle Compensation[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02267

基于FTESO和漂角补偿的船舶航向滑模控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02267
基金项目: 国家级-国家自然科学基金项目(52001197)

Ship Course Sliding Mode Control System based on FTESO and Sideslip Angle Compensation

  • 摘要: 摘 要:【目的】为提高水面欠驱动船舶航向跟踪性能,减小航向误差,【方法】研究了一种基于有限时间扩张状态观测器的船舶航向滑模控制。首先采用预滤波器减小船舶转向时较大的航向变化率影响,利用扩张状态观测器对时变漂角进行估计,通过估计出的漂角及时修正航向误差。为简化控制器设计,艏摇方向上的外部扰动和内部不确定项由观测器同时估计,并在控制器设计中进行补偿。选取含积分项的滑模面,结合有限时间扩张状态观测器设计滑模控制律,并考虑输入饱和约束,最终通过Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。【结果】仿真表明,所研究的控制方法使水面船舶能在较短时间内减小航向误差至收敛到零。【结论】研究成果可为水面船舶航向跟踪控制设计提供参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-19
  • 网络出版日期:  2021-05-26

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