基于鲁棒视线制导方法的欠驱动船舶路径跟踪

作     者：徐双 刘程 郭玮丽 XU Shuang;LIU Cheng;GUO Weili

作者机构：大连海事大学航海学院辽宁大连116026 

出 版 物：《大连海事大学学报》 (Journal of Dalian Maritime University)

年 卷 期：2024年第50卷第1期

页      面：20-27页

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主　　题：欠驱动船舶 路径跟踪 鲁棒视线(LOS)制导 神经网络 滑模控制 

摘      要：为解决船舶路径跟踪中的欠驱动和船舶模型不确定问题,提出一种基于鲁棒视线制导方法的神经网络滑模控制器。首先,利用鲁棒视线制导方法解决欠驱动船舶输入自由度维数小于输出自由度维数的问题,同时,减少船舶运动学差异的影响;其次,把径向基函数神经网络和滑模控制方法相结合设计控制器,减少外界干扰的影响,实现了欠驱动船舶的路径跟踪;最后,通过李雅普诺夫稳定性定理分别证明了所设计制导系统和控制系统的稳定性。该控制器引入鲁棒视线制导方法对制导系统进行设计,在减少外界干扰影响的同时考虑了船舶运动学差异的影响。仿真实验分别实现了欠驱动船舶的直线路径跟踪和曲线路径跟踪,验证了所设计控制器的有效性和可行性。