欠驅(qū)動(dòng)水面船舶路徑跟蹤的非線性自適應(yīng)控制.pdf

1、本論文主要研究了欠驅(qū)動(dòng)水面船舶路徑跟蹤的非線性自適應(yīng)控制問(wèn)題。船舶在實(shí)際航行中，其模型參數(shù)一般是不確定的，而由風(fēng)、浪、流引起的干擾對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)的影響也是不可回避的。因此，尋求新的控制以適應(yīng)船舶實(shí)際航行的需要已成為最近幾年的熱點(diǎn)。本文主要完成了以下研究工作:
　　 (1)針對(duì)三自由度欠驅(qū)動(dòng)水面船舶模型參數(shù)不確定和外界干擾的路徑跟蹤問(wèn)題，提出一種RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制器。首先利用全局非線性坐標(biāo)變換把地坐標(biāo)系的位置誤差轉(zhuǎn)換為路徑坐標(biāo)系

2、下的位置誤差，使用路徑參數(shù)作為一個(gè)輔助輸入，并且設(shè)計(jì)橫向速度的濾波器。然后對(duì)欠驅(qū)動(dòng)船舶的操縱環(huán)路，濾波器環(huán)路和推進(jìn)環(huán)路分別設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)穩(wěn)定控制器，并且期望的前進(jìn)速度在線可調(diào)。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(hào)一致最終有界。
　　 (2)針對(duì)三自由度欠驅(qū)動(dòng)船舶非線性阻尼參數(shù)不確定的路徑跟蹤問(wèn)題，提出一種自適應(yīng)輸出反饋控制器。首先應(yīng)用Lyapunov直接法設(shè)計(jì)出全局指數(shù)穩(wěn)定的觀測(cè)器，然后應(yīng)用微分