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火炮发射与控制学报2025年第02期:基于自抗扰控制的欠驱动无人船轨迹跟踪控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张子雒;韩崇伟;梁昊姣;沈凯;蒋佳悦;张子奕;

单位:西北机电工程研究所;湘潭大学;海南大学;

摘要:针对欠驱动水面无人船承载火炮时轨迹跟踪问题的强耦合、非线性、欠驱动、强扰动等特点,考虑参数不确定性的问题,建立系统的数学模型。结合视线法制导律和自抗扰控制方法,解决了系统各状态之间相互耦合的问题,形成了解耦的双通道自抗扰控制方法。模拟火炮发射时对船体产生的强扰动,并通过仿真验证了该控制方法能够使系统在参数摄动和受外部强扰动的情况下跟踪与时间参数相关的圆形轨迹,有着良好的动态性能和稳态性能。相较于传统自抗扰控制,改进后的扩张状态观测器对扰动的估计更加精确,观测误差更小,使得系统具有较高的跟踪精度和抗扰动能力,为作为火炮发射平台的欠驱动水面无人船轨迹跟踪控制研究提供了一种新的技术途径。

关键词:水面无人艇;;自抗扰控制;;视线法制导律;;轨迹跟踪控制;;扩张状态观测器