自主水下航行器自适应S面三维轨迹跟踪的仿真验证

[目的]旨在研究非线性六自由度自主水下航行器（AUV）的轨迹跟踪问题。[方法]为此，设计三维轨迹变前视距离视线（LOS）导引律，利用李雅普诺夫稳定性判据证明此导引律的稳定性，使用设计的自适应S面控制算法对AUV的航向角、纵倾角和纵向速度进行控制。然后，以REMUS 100 AUV为例,利用Matlab软件分别对AUV的航向角、纵倾角和纵向速度控制及其空间直线、曲线轨迹跟踪进行仿真，以验证所提导引律的有效性。[结果]结果表明：对于非线性控制而言，相比于传统的S面控制，自适应S面控制可降低控制参数整定的难度，抗干扰能力更强；而且，相比于传统的LOS导引律，所提导引律可使AUV更快地跟踪上参考轨迹。[结论]所设计的轨迹跟踪控制算法能够实现对AUV的三维轨迹跟踪，并改善AUV的操纵性。