欠驅(qū)動船舶軌跡跟蹤的自適應滑?？刂蒲芯?pdf

1、近年來，隨著欠驅(qū)動系統(tǒng)控制技術的快速發(fā)展以及船舶智能化要求的不斷增加，欠驅(qū)動船舶控制問題受到越來越廣泛的關注。本課題結(jié)合backstepping設計方法、滑?？刂扑惴?、參數(shù)自適應方法、動態(tài)面控制技術、神經(jīng)網(wǎng)絡以及低頻增益學習等先進控制理論，考慮欠驅(qū)動船舶存在外界環(huán)境干擾、模型不確定、速度不可測情況，提出欠驅(qū)動船舶軌跡跟蹤狀態(tài)反饋與輸出反饋自適應滑?？刂撇呗浴?br>　　首先，以船舶模型已知為前提，考慮干擾界已知和界未知兩種情況下的船舶軌

2、跡跟蹤問題，對外界環(huán)境干擾界已知情況，結(jié)合backstepping設計方法與滑模控制算法，設計船舶軌跡跟蹤滑模控制律;進一步，對外界環(huán)境干擾界未知情況，設計帶有σ-修正的參數(shù)自適應律估計外界環(huán)境干擾的界值，并引入雙曲正切函數(shù)消除因符號函數(shù)引入帶來的“抖振”問題。
　　其次，針對船舶存在模型不確定項與未知環(huán)境干擾的軌跡跟蹤控制問題，將動態(tài)面控制技術、自適應神經(jīng)網(wǎng)絡、滑?？刂扑惴ㄅcbackstepping設計方法相結(jié)合，設計一種基于神

3、經(jīng)網(wǎng)絡的船舶軌跡跟蹤自適應滑?？刂坡?進一步考慮為避免神經(jīng)網(wǎng)絡導致的“維數(shù)災難”問題與直接對虛擬控制律的微分操作，將最小參數(shù)學習法與動態(tài)面控制技術相結(jié)合，提出一種基于動態(tài)面和最小參數(shù)法的欠驅(qū)動船舶軌跡跟蹤自適應滑?？刂坡?，用于降低計算負載和避免復雜性爆炸問題。
　　然后，針對實際工況中船舶速度不易測量的軌跡跟蹤控制問題，設計非線性觀測器估計船舶速度，依此再結(jié)合動態(tài)面控制技術，避免對虛擬控制量直接求導，提出一種基于非線性觀測器的欠驅(qū)

4、動船舶軌跡跟蹤自適應滑模輸出反饋控制律，該控制律可在速度不可測條件下，完成對船舶軌跡跟蹤的控制目標。進一步考慮船舶模型存在參數(shù)不確定項，設計擴張觀測器估計船舶速度以及復合擾動，并將神經(jīng)網(wǎng)絡和低頻增益學習技術相結(jié)合，提出一種基于擴張觀測器的欠驅(qū)動船舶軌跡跟蹤低頻增益學習自適應動態(tài)面輸出反饋控制方法，該方法可消除由于外界因素影響導致控制信號產(chǎn)生高頻振蕩的現(xiàn)象。
　　最后，以新加坡海關一艘名為“BAY CLASS”號的遠程巡邏船作為每個