| 基于轨迹线性化控制方法的全驱动自主式水下航行器轨迹跟踪控制 |
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| 引用本文： | 张强, 朱雅萍, 孟祥飞, 等. 欠驱动船舶自适应神经网络有限时间轨迹跟踪[J]. 中国舰船研究, 2022, 17(4): 24–31. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02564 |
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| 作者姓名： | 张强 朱雅萍 孟祥飞 张树豪 胡宴才 |
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| 作者单位： | 1.山东交通学院 航运学院,山东 威海 264200 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（51911540478）;山东省重点研究发展计划资助项目（2019JZZY020712）;山东省研究生教育教学改革研究项目（SDYJG19217）;山东交通学院博士生科研创业基金及山东交通学院攀登研究创新团队计划资助项目（SDJTUC1802） |
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| 摘 要： | 
目的 针对欠驱动水面船舶在轨迹跟踪控制中存在的动态不确定和未知扰动问题,设计一种自适应神经网络有限时间轨迹跟踪控制方案。 方法 利用运动学虚拟控制律变换和有界限制的方法进行欠驱动变化。在Backstepping的框架下,利用神经网络重构未知动态,并设计自适应律逼近未知扰动的上界。通过Lyapunov直接法提供严格的理论分析,以证明闭环系统所有信号都是有界的,并使跟踪误差收敛至有界的区间。 结果 仿真结果表明,所提控制方案能够使欠驱动船舶在有限的时间内跟踪上期望的轨迹,且相比传统控制方案,系统误差的收敛速度更快,误差的上、下界也更小,在面对外界未知的时变干扰时还具有良好的鲁棒性。 结论 所做研究可为船舶的轨迹跟踪控制提供有效参考,具有实际的工程意义。
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| 关 键 词： | 轨迹跟踪 自适应神经网络 有限时间 不确定扰动 欠驱动水面船舶 |
| 收稿时间： | 2021-10-24 |
| 修稿时间： | 2021-12-24 |
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