基于LESO无人水下航行器鲁棒动态面悬停控制

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作   者：

徐海祥;  胡聪;  余文曌;  李超逸; 

作者机构：

武汉理工大学交通学院;  武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室; 

关键词：

无人水下航行器;  悬停控制;  线性扩张状态观测器;  模型不确定性;  环境干扰;  鲁棒动态面控制; 

期刊名称：

华中科技大学学报(自然科学版)

基金项目：

面向船舶智能航行的多传感器数据融合方法研究
面向船舶智能航行的多模态感知方法研究

i s s n：

1671-4512

年卷期：

2021 年 008 期

页   码：

98-103,126

摘   要：

针对时变未知环境干扰及模型不确定下的全驱动型无人水下航行器（UUV）的悬停控制问题,提出了一种基于线性扩张状态观测器（LESO）的鲁棒动态面控制算法.首先,根据系统模型设计LESO在线估计时变环境力与模型不确定性引起的复杂干扰;然后,基于标称模型和LESO估计的UUV状态,采用反步法设计控制器,并引入动态面控制技术得到平滑的虚拟控制律导数,同时在控制律中引入自适应鲁棒项来补偿级联控制系统的不确定性;最后,证明了UUV闭环级联控制系统的所有误差信号一致最终有界.通过对一艘全驱动型UUV的仿真实验,验证了该方法的有效性.