基于改进积分视线的无人艇回收路径跟踪控制

作     者：许晨 胡常青 张金涛 李清洲 赵京瑞 XU Chen;HU Chang-qing;ZHANG Jin-tao;LI Qing zhou;ZHAO Jing-rui

作者机构：北京航天控制仪器研究所北京100039 航天时代(青岛)海洋装备科技发展有限公司山东青岛266200 中国航天科技集团有限公司智能无人系统总体技术研发中心北京100094 崂山实验室山东青岛266237 

出 版 物：《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)

年 卷 期：2023年第45卷第21期

页      码：86-92页

摘      要：路径跟踪控制是无人艇自主回收的关键技术之一,无人艇回收过程中航速慢、舵效差,不仅易受外界环境干扰,而且受执行机构限制,控制输入易饱和,如不加以抑制会大幅降低无人艇回收对接成功率。针对以上问题,基于自适应ILOS导引策略,设计了无人艇鲁棒性回收路径跟踪控制器。为提高无人艇回收过程路径跟踪响应速度,将前视距离与横向位置跟踪误差相联系,设计了时变前视距离的自适应ILOS导引方法。考虑无人艇回收过程环境扰动未知,设计了指数收敛的扰动观测器,而后基于反步法设计了首向控制器与速度控制器,为克服反步法解析导数求解的弊端,设计了二阶滤波器实现了期望首向一阶导数和二阶导数的滤波估计。考虑无人艇回收过程控制输入易饱和,设计了饱和补偿辅助系统。在直线路径与曲线路径2种工况下,分别进行仿真对比试验,验证了算法的有效性与优越性。

主 题 词：无人艇 自主回收 路径跟踪 自适应ILOS 扰动观测器 输入饱和 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 

D　O　I：10.3404/j.issn.1672-7649.2023.21.016

馆 藏 号：203124536...