控制与决策

作者：王元慧,任哲达,邵兴超,王心玮

单位：哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,哈尔滨 150001,

关键词：多水面船系统;固定时间扩张状态观测器;固定时间非奇异快速终端滑模控制器;输入饱和;一致鲁棒精确微分器

基金：国家自然科学基金项目(51879049)；黑龙江省自然科学基金项目(LH2019E039).

针对多水面船协同控制过程中存在的时变海洋环境干扰、模型参数不确定性、速度测量值未知和输入饱和的问题,提出一种基于非奇异快速终端滑模的固定时间分布式协同控制方案,该方案可保证协同控制系统的全局固定时间稳定性.首先,设计一个固定时间扩张状态观测器,用于估计速度和集总干扰(包括时变海洋环境干扰和模型参数不确定性);其次,设计一种新型的固定时间辅助动态系统处理输入饱和;再次,基于固定时间非奇异快速终端滑模面提出一种分布式抗饱和的滑模控制器,消除系统的奇异性,并且使得收敛时间上界独立于系统的初始状态;最后,为了避免在编队控制律中使用邻船的加速度,设计一种改进的一致鲁棒精确微分器估计邻船的加速度信息.仿真结果验证了所提方案的有效性.

来源：2024年第8期

《控制与决策》期刊编辑部

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