基于扰动观测器的水面无人船自适应模糊控制器设计

为了使水面无人船(USV)获得更好的跟踪性能,本文设计了基于扰动观测器和命令滤波器的自适应模糊控制器.对于该系统存在建模不确定性和外部环境的扰动,采用模糊逻辑系统(FLS)和一个新的扰动观测器对其进行逼近和补偿.在扰动观测器和控制器中加入了一个新的自适应参数,用来改善控制精度.基于此,本文设计了命令滤波反步控制方法,可以保证系统在所有状态下都是有界的,且跟踪误差在有限时间内小于规定的精度.仿真结果显示该方法有效,且可以满足给定的控制精度....

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Published in控制理论与应用 Vol. 41; no. 2; pp. 261 - 272
Main Authors 董颖慧, 陈健, 吕成兴, 张子叶, 余继恒
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 青岛理工大学信息与控制工程学院,山东青岛 266520%山东科技大学数学与系统科学学院,山东青岛 266590 01.03.2024
Subjects
水面无人船
unmanned surface vessel
disturbance observer
adaptive control system
自适应控制系统
fuzzy logic
扰动观测器
Lyapunov稳定性定理
模糊逻辑
Lyapunov stability theorem
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2023.20317

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Summary:为了使水面无人船(USV)获得更好的跟踪性能,本文设计了基于扰动观测器和命令滤波器的自适应模糊控制器.对于该系统存在建模不确定性和外部环境的扰动,采用模糊逻辑系统(FLS)和一个新的扰动观测器对其进行逼近和补偿.在扰动观测器和控制器中加入了一个新的自适应参数,用来改善控制精度.基于此,本文设计了命令滤波反步控制方法,可以保证系统在所有状态下都是有界的,且跟踪误差在有限时间内小于规定的精度.仿真结果显示该方法有效,且可以满足给定的控制精度.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2023.20317