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基于固定时间扩张状态观测器的底栖式AUV点镇定控制

高鹏 万磊 徐钰斐 陈国防 张子洋

高鹏, 万磊, 徐钰斐, 陈国防, 张子洋. 基于固定时间扩张状态观测器的底栖式AUV点镇定控制[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02420
引用本文: 高鹏, 万磊, 徐钰斐, 陈国防, 张子洋. 基于固定时间扩张状态观测器的底栖式AUV点镇定控制[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02420
Point Stabilization Control of Benthic AUV Based On Fixed-time Extended State Observer[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02420
Citation: Point Stabilization Control of Benthic AUV Based On Fixed-time Extended State Observer[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02420

基于固定时间扩张状态观测器的底栖式AUV点镇定控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02420
基金项目: 国家级-可底栖式水下自主航行器关键技术研究(Nos.U1713205,61803119)

Point Stabilization Control of Benthic AUV Based On Fixed-time Extended State Observer

  • 摘要: 【目的】针对受未知干扰和不确定性影响下的底栖式AUV点镇定控制问题,设计了一种基于固定时间扩展状态观测器的固定时间反步控制器。【方法】首先,根据AUV点镇定跟踪误差模型,提出了一种固定时间扩张状态观测器,用于估计未知的集中扰动以及不可测量的速度,并使观测误差在固定时间内收敛于零。接着,在上述观测器的基础上,使用反步法设计了一种固定时间点镇定控制器。通过加入一阶滤波器,解决了反步控制器固有的复杂性爆炸问题,并通过李雅普诺夫稳定性分析证明了闭环控制系统的半全局固定时间一致最终有界性。【结果】最后,通过仿真分析,验证了所提方案的可行性和优越性。【结论】仿真结果表明,该方案可以解决受未知干扰与不确定性影响下的底栖式AUV的点镇定控制问题,并且提高控制系统的收敛时间。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-21
  • 网络出版日期:  2021-08-18

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