控制与决策

作者：沈蔚,丁子涵,徐顾自

单位：上海海洋大学 海洋科学与生态环境学院，上海 201306;上海河口海洋测绘工程技术研究中心，上海 201306,,上海河口海洋测绘工程技术研究中心，上海 201306;上海海洋大学 工程学院，上海 201306,,工业互联网创新中心有限公司，上海 201306,

关键词：无人艇;协同控制;LOS导引;人工势场;风浪扰动;鲁棒控制;编队避障

近年来, 复杂海洋环境下多无人艇系统的路径跟踪与编队控制受到广泛关注. 现有研究虽在LOS导引、人工势场与扰动补偿方面取得一定进展, 但仍存在固定视距导致收敛不稳定、斥力突变与局部极小, 以及风浪扰动建模简化等问题. 针对这些不足, 提出一种融合自适应LOS、改进人工势场与风浪扰动补偿的双层协同控制策略, 实现路径跟踪、动态编队与避障控制的协同优化. 运动学层采用横向误差驱动的自适应LOS导引律提升路径平滑性, 动力学层融合扰动补偿与改进势场实现鲁棒控制. 基于Lyapunov理论, 证明系统在复合扰动下满足输入-状态稳定性. 以横向误差进入± 0.1 m区间作为收敛判据, 结果表明, 相比于传统LOS算法, 所提出LOS算法能够实现全部无人艇的有效收敛, 显著提升系统的编队稳定性与收敛性, 验证了控制器的有效性与工程可行性.

来源：2026年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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