欠驅動水面船舶路徑跟蹤的非線性自適應控制.pdf

1、本論文主要研究了欠驅動水面船舶路徑跟蹤的非線性自適應控制問題。船舶在實際航行中，其模型參數(shù)一般是不確定的，而由風、浪、流引起的干擾對船舶運動的影響也是不可回避的。因此，尋求新的控制以適應船舶實際航行的需要已成為最近幾年的熱點。本文主要完成了以下研究工作:
　　 (1)針對三自由度欠驅動水面船舶模型參數(shù)不確定和外界干擾的路徑跟蹤問題，提出一種RBF神經網絡自適應控制器。首先利用全局非線性坐標變換把地坐標系的位置誤差轉換為路徑坐標系

2、下的位置誤差，使用路徑參數(shù)作為一個輔助輸入，并且設計橫向速度的濾波器。然后對欠驅動船舶的操縱環(huán)路，濾波器環(huán)路和推進環(huán)路分別設計神經網絡自適應穩(wěn)定控制器，并且期望的前進速度在線可調。Lyapunov穩(wěn)定性分析證明了船舶路徑跟蹤閉環(huán)系統(tǒng)的所有誤差信號一致最終有界。
　　 (2)針對三自由度欠驅動船舶非線性阻尼參數(shù)不確定的路徑跟蹤問題，提出一種自適應輸出反饋控制器。首先應用Lyapunov直接法設計出全局指數(shù)穩(wěn)定的觀測器，然后應用微分