系统工程与电子技术

作者：李晓斌, 徐东, 杨雪

单位：中国人民解放军92942部队, 北京 100071

关键词：自主式水下航行器,动态过程函数,预设时间控制理论,动态性能预设轨迹跟踪控制,径向基函数网络

为满足欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)在复杂扰动和参数不确定条件下高性能轨迹跟踪需求, 提出预设动态性能及收敛时间的三维轨迹跟踪控制方法。首先, 对欠驱动AUV的前向位置道进行扩维, 构建面向控制的一体化多输入多输出轨迹跟踪模型。然后, 结合动态过程函数与预设时间控制理论, 建立动态性能预设轨迹跟踪控制系统, 使得AUV轨迹跟踪暂态品质可由动态过程函数直接决定, 而跟踪误差的实际收敛时间也可由单个控制参数准确预设。最后, 为避免控制奇异现象和“微分爆炸”现象, 控制系统设计过程中分别融入绝对值修正法和径向基函数网络(radial basis function neural network, RBFNN)拟合法。数值仿真结果表明, 所提出的控制方法可显著提升欠驱动AUV的抗扰性和暂态品质, 实现快速平滑的高性能三维轨迹跟踪。

来源：2024年第9期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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