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题名基于输入饱和的欠驱动水面舰艇预定义时间跟踪控制
被引量：1
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作者
黄秀颖
刘海涛
田雪虹
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机构
广东海洋大学机械工程学院
广东海洋大学深圳研究院
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第1期98-110,共13页
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基金
深圳市科技计划资助项目(JCYJ20220530162014033)
广东省普通高校重点领域专项资助项目(2021ZDZX1041,2023ZDZX1005)。
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文摘
[目的]为解决欠驱动水面舰艇(USV)在模型不确定性、强耦合特性和控制器输入饱和情况下的轨迹跟踪问题,提出基于输入饱和的USV预定义时间跟踪控制方法。[方法]针对USV模型具有非零对角项和强耦合特性问题,引入坐标变换,将系统模型转变为斜对角形式;将预定义时间性能函数与障碍Lyapunov函数(BLF)结合,保证瞬态和稳态的跟踪性能;利用自组织神经网络(SSNN)降低未知外部环境扰动和复杂的连续未知非线性项以及输入饱和产生的影响,以保证控制系统的跟踪精度,并且在线调整优化SSNN的神经元数目,减少控制系统的计算负担。[结果]基于Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统在预定义时间内是有界稳定的,跟踪误差始终保持在约束范围内。[结论]仿真结果表明,所提控制策略是有效的,其具有良好的跟踪性能。
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关键词
欠驱动水面舰艇
预定义时间性能函数
障碍Lyapunov函数
自组织神经网络
输入饱和
预定义时间控制
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Keywords
underactuated surface vessel
predefined-time performance function
barrier Lyapunov function
self-structuring neural network
input saturation
predefined-time control
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分类号
U664.82
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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