基于微分平滑的欠驱动船舶航迹控制.pdf

第 卷第 期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 25 6 Vol.25 N.6 年 月 2 4 l2 Journalof ~arbin En ineerin Universit Dec.2 4 g g y 基于微分平滑的欠驱动船舶航迹控制 韩 冰，赵国良 （哈尔滨工程大学 自动化学院，黑龙江 哈尔滨 l5 l） 摘 要：对于欠驱动船舶水平面运动的直接航迹控制问题，由于其具有欠驱动和非线性的特点，不能采用静态反馈 线性化的方法来处理 首先证明了欠驱动船舶航迹控制系统属于微分平滑系统，基于微分平滑系统中所有状态量均. 可表示为平滑输出及其导数的函数这一特点，在进行船舶航迹控制器设计时，采用直接动态反馈线性化的方法，建 立模型的等价表达式，并将其解耦成为2个可控的线性系统，设计反馈控制律，使欠驱动水面船舶在外界干扰的情 况下相对于预先设定的航迹，跟踪误差全局渐近镇定 该方法解除了以往轨迹跟踪控制律中要求角速度持续激励的. 假设条件 通过仿真试验验证了该方法的有效性. . 关键词：欠驱动船舶；微分平滑；航迹控制 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） TP273 A l 6-7 43 2 4 6- 7 9- 6 Path tracking control of underactuated surface vessels based on the dif ferential flatness ， ~AN Bin Z~A uo-lian g g （ ， ， ， ） Schoolof Automation ~arbin En ineerin Universit ~arbin l5 l China g g y ： ， Abstract For the ath trackin direct control of underactuated surfacevessels because there are underactuated p g ， and nonlinear ro ertiesinthecontrols stem themethodof staticfeedback linearizationcannotbea liedinto p p y pp ， thecontrol law desi nin rocedure. ~ere the ath trackin controls stem of underactuated surfacevesselsin