水面无人艇领航-跟随固定时间编队控制

作     者：李贺 王宁 薛皓原 LI He;WANG Ning;XUE Haoyuan

作者机构：大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2020年第15卷第2期

页      面：111-118页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：辽宁省“兴辽英才计划”资助项目(XLYC1807013) 辽宁省高等学校创新人才支持计划(LR2017024) 大连市杰出青年科技人才支持计划(2016RJ10) 水下机器人技术国防科技重点实验室稳定支持课题资助项目(SXJQR2018WDKT03) 

主　　题：水面无人艇 舰艇编队 固定时间编队控制 积分滑模控制 有限时间扰动观测器 领航—跟随 

摘      要：[目的]为解决复杂扰动下的领航—跟随水面无人艇(USV)编队控制问题,提出一种固定时间控制(FTC)方法。[方法]针对跟踪控制子系统,设计一种基于积分滑模的固定时间跟踪控制(IMS-FTC)策略;针对编队控制子系统,设计一种基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制(FDO-FFC)策略;基于Lyapunov稳定性理论证明所设计的编队控制方法的整体稳定性。[结果]采用经典CyberShip II试验模型进行仿真研究,结果显示所设计的控制方案能够有效提高领航—跟随USV编队系统的精确性和鲁棒性。[结论]研究成果可为无人艇编队控制系统设计提供先进的技术手段。