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基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应控制
被引量：
23
1
作者
沈智鹏
张晓玲
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第10期1833-1841,共9页
针对三自由度全驱动船舶存在模型不确定和未知外部环境扰动的情况,设计出一种基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应神经网络控制方法.该方法综合考虑船舶位置和速度误差之间关系设计递归滑模面,引入神经网络对船舶模型不...
针对三自由度全驱动船舶存在模型不确定和未知外部环境扰动的情况,设计出一种基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应神经网络控制方法.该方法综合考虑船舶位置和速度误差之间关系设计递归滑模面,引入神经网络对船舶模型不确定部分进行逼近,设计带σ-修正泄露项的自适应律对神经网络逼近误差与外界环境扰动总和的界进行估计,并应用一种非线性增益函数构造动态面控制律,选取李雅普诺夫函数证明了该控制律能够保证轨迹跟踪闭环系统内所有信号的一致最终有界性.最后,基于一艘供给船进行仿真验证,结果表明,船舶轨迹跟踪响应速度快、精度高,所设计控制器对系统模型参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性.
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关键词
船舶轨迹跟踪
非线性增益
递归滑模
动态面自适应控制
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职称材料
带非线性观测器的欠驱动船舶自适应动态面输出反馈轨迹跟踪控制
被引量：
16
2
作者
沈智鹏
毕艳楠
+1 位作者
郭坦坦
王茹
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期409-415,共7页
针对船速与艏摇角速度均不可测的三自由度欠驱动船舶轨迹跟踪问题,考虑在海洋环境扰动未知,提出一种带非线性观测器的动态面自适应输出反馈控制方法。该方法通过对系统模型进行坐标变换,设计非线性观测器估计船舶的速度向量;采用动态面...
针对船速与艏摇角速度均不可测的三自由度欠驱动船舶轨迹跟踪问题,考虑在海洋环境扰动未知,提出一种带非线性观测器的动态面自适应输出反馈控制方法。该方法通过对系统模型进行坐标变换,设计非线性观测器估计船舶的速度向量;采用动态面技术可处理反演法对虚拟控制量求导导致的"微分膨胀"问题,减少计算量;同时采用自适应律估计海洋环境干扰的界值,从而防止参数漂移。利用Lyapunov函数证明该控制律可保证船舶轨迹跟踪误差的一致最终有界性,仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。
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关键词
欠驱动船舶
非线性观测器
输出反馈
动态面自适应控制
轨迹跟踪
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职称材料
基于DSC和MLP的欠驱动船舶自适应滑模轨迹跟踪控制
被引量：
14
3
作者
沈智鹏
王茹
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期643-651,共9页
针对存在船舶动态不确定和外界干扰的欠驱动水面船舶轨迹跟踪控制问题,提出一种基于动态面控制(dynamic surface control,DSC)和最小学习参数法(minimal learning parameter,MLP)的自适应滑模控制方法。在控制律的设计过程中,为实现位...
针对存在船舶动态不确定和外界干扰的欠驱动水面船舶轨迹跟踪控制问题,提出一种基于动态面控制(dynamic surface control,DSC)和最小学习参数法(minimal learning parameter,MLP)的自适应滑模控制方法。在控制律的设计过程中,为实现位置跟踪误差的收敛,利用反步法设计船舶前向速度和横漂速度的虚拟控制律镇定轨迹跟踪误差;引入DSC技术,用于消除反步法对虚拟控制求导引起的"微分爆炸"问题;另外,采用MLP技术,以单参数在线学习代替所有权值在线学习,减少控制器的计算量,避免出现"维数灾难"问题,并结合带有"σ-修正"的自适应律,防止参数漂移,易于工程的实现。稳定性分析证明了所设计控制律可以保证轨迹跟踪船舶闭环系统中轨迹跟踪误差信号一致最终有界,仿真结果验证了所设计控制器的有效性。
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关键词
欠驱动船舶
最小学习参数法
动态面自适应控制
轨迹跟踪
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职称材料
题名
基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应控制
被引量：
23
1
作者
沈智鹏
张晓玲
机构
大连海事大学信息科学技术学院
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第10期1833-1841,共9页
基金
国家自然科学基金(51579024)
辽宁省自然科学基金(201602072)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费项目(3132016311
3132017126)资助~~
文摘
针对三自由度全驱动船舶存在模型不确定和未知外部环境扰动的情况,设计出一种基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应神经网络控制方法.该方法综合考虑船舶位置和速度误差之间关系设计递归滑模面,引入神经网络对船舶模型不确定部分进行逼近,设计带σ-修正泄露项的自适应律对神经网络逼近误差与外界环境扰动总和的界进行估计,并应用一种非线性增益函数构造动态面控制律,选取李雅普诺夫函数证明了该控制律能够保证轨迹跟踪闭环系统内所有信号的一致最终有界性.最后,基于一艘供给船进行仿真验证,结果表明,船舶轨迹跟踪响应速度快、精度高,所设计控制器对系统模型参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性.
关键词
船舶轨迹跟踪
非线性增益
递归滑模
动态面自适应控制
Keywords
Ship trajectory tracking
nonlinear gains
recursive sliding-mode
dynamic surface adaptive control
分类号
U664.82 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
带非线性观测器的欠驱动船舶自适应动态面输出反馈轨迹跟踪控制
被引量：
16
2
作者
沈智鹏
毕艳楠
郭坦坦
王茹
机构
大连海事大学船舶电气工程学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期409-415,共7页
基金
国家自然科学基金(51579024
51879027)
+1 种基金
辽宁省自然科学基金(201602072)
中央高校基本科研业务费(3132016311)资助课题
文摘
针对船速与艏摇角速度均不可测的三自由度欠驱动船舶轨迹跟踪问题,考虑在海洋环境扰动未知,提出一种带非线性观测器的动态面自适应输出反馈控制方法。该方法通过对系统模型进行坐标变换,设计非线性观测器估计船舶的速度向量;采用动态面技术可处理反演法对虚拟控制量求导导致的"微分膨胀"问题,减少计算量;同时采用自适应律估计海洋环境干扰的界值,从而防止参数漂移。利用Lyapunov函数证明该控制律可保证船舶轨迹跟踪误差的一致最终有界性,仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。
关键词
欠驱动船舶
非线性观测器
输出反馈
动态面自适应控制
轨迹跟踪
Keywords
underactuated ship
nonlinear observer
output feedback
adaptive dynamic surface control
trajectory tracking
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于DSC和MLP的欠驱动船舶自适应滑模轨迹跟踪控制
被引量：
14
3
作者
沈智鹏
王茹
机构
大连海事大学信息科学技术学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期643-651,共9页
基金
国家自然科学基金(51579024)
中央高校基本科研业务费专项资金(3132016311)
辽宁省自然科学基金(201602072)资助课题
文摘
针对存在船舶动态不确定和外界干扰的欠驱动水面船舶轨迹跟踪控制问题,提出一种基于动态面控制(dynamic surface control,DSC)和最小学习参数法(minimal learning parameter,MLP)的自适应滑模控制方法。在控制律的设计过程中,为实现位置跟踪误差的收敛,利用反步法设计船舶前向速度和横漂速度的虚拟控制律镇定轨迹跟踪误差;引入DSC技术,用于消除反步法对虚拟控制求导引起的"微分爆炸"问题;另外,采用MLP技术,以单参数在线学习代替所有权值在线学习,减少控制器的计算量,避免出现"维数灾难"问题,并结合带有"σ-修正"的自适应律,防止参数漂移,易于工程的实现。稳定性分析证明了所设计控制律可以保证轨迹跟踪船舶闭环系统中轨迹跟踪误差信号一致最终有界,仿真结果验证了所设计控制器的有效性。
关键词
欠驱动船舶
最小学习参数法
动态面自适应控制
轨迹跟踪
Keywords
underactuated ship
minimal learning parameter （MLP）
dynamic surface adaptive control
trajectory tracking
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应控制
沈智鹏
张晓玲
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
23
在线阅读
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职称材料
2
带非线性观测器的欠驱动船舶自适应动态面输出反馈轨迹跟踪控制
沈智鹏
毕艳楠
郭坦坦
王茹
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2019
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于DSC和MLP的欠驱动船舶自适应滑模轨迹跟踪控制
沈智鹏
王茹
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2018
14
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职称材料
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