对于具有固定时间规定的性能,考虑到输入和和死区的船舶的轨迹跟踪控制

科学领域:

• 海洋工程 海洋工程是指海洋工程.
• 控制系统理论 控制系统理论
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 由于外部干扰,模型不确定性以及诸如和死区之类的执行器局限性,未经调节的船只在轨迹跟踪方面面临挑战.
• 现有的控制方法经常与固定的约束边界和缓慢的融合率作斗争.
• 解决这些局限性对于可靠的自主导航和低值船舶的操作至关重要.

研究的目的:

• 设计一个固定的时间规定的性能轨迹跟踪控制方法,用于低值的船只.
• 通过使用适应性规定的性能函数和固定的时间收来克服传统方法的局限性.
• 在未知的干扰,不确定性和执行器非线性下确保稳健的轨迹跟踪.

主要方法:

• 利用屏障Lyapunov功能和规定的性能功能来限制位置跟踪错误.
• 用于估计模型不确定性的辐射基函数 (RBF) 神经网络.
• 开发了一种适应性控制定律,结合了固定时间收理论和滑动模式表面.

主要成果:

• 通过利亚普诺夫稳定性分析证明了速度跟踪错误的全球固定时间收.
• 在模拟中证明了成功的轨迹跟踪,尽管驱动器和和死区.
• 与传统方法相比,实现了显著改善的绩效指标,包括缩短结算时间和更平滑的输入曲线.

结论:

• 拟议的固定时间控制方法有效地使未经调节的船只能够实现精确的轨迹跟踪.
• 该方法提供了针对干扰和执行器非线性性的强化稳定性.
• 控制器的性能优于现有方法,更好地符合实际的工程要求.