控制与决策

作者：王静耀,杜佳璐

单位：大连海事大学 船舶电气工程学院,辽宁 大连 116026,,大连海事大学 船舶电气工程学院,辽宁 大连 116026,

关键词：欠驱动自主水下机器人;三维编队;固定时间控制;固定时间扰动观测器;动态面控制

基金：国家自然科学基金项目(52371362).

针对具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动自主水下机器人(autonomous underwater vehicles,AUVs),提出一种基于事件触发通信机制的分布式固定时间三维编队控制方案.首先设计一种固定时间扰动观测器估计AUV不确定动态和未知时变海洋环境扰动组成的集总扰动,且观测器估计误差在固定调节时间内收敛到零;建立事件触发通信机制,降低多AUV之间的通信频率,节约通信资源;进一步,基于上述固定时间扰动观测器和事件触发通信机制,融合动态面控制技术和固定时间控制理论,设计分布式事件触发固定时间三维编队控制律.现有的固定时间扰动观测器和控制律均有两个幂次项,所设计的固定时间扰动观测器和固定时间编队控制律仅保留收敛速度较快的幂次项,可降低参数调节难度.理论分析表明,所设计的编队控制律能使多欠驱动AUV在固定调节时间内实现三维编队控制,仿真和比较结果验证了所提出控制方案的有效性和优越性.

来源：2025年第1期

《控制与决策》期刊编辑部

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