基于NDO的ROV滤波反步轨迹跟踪控制

发布时间：2018-08-24 20:01

【摘要】：针对作业型遥控水下机器人(ROV)在轨迹跟踪过程中存在模型非线性、强耦合、模型参数不确定和外界干扰不确定等问题,提出一种基于非线性干扰观测器(NDO)的滤波自适应反步控制策略。使用NDO观测模型的不确定性和外界干扰,通过指令滤波器避免了直接对虚拟控制量解析求导的过程,利用自适应律补偿观测器观测残量。通过Lyapunov稳定性理论证明了跟踪误差系统的渐进稳定。仿真实验表明,设计的控制器能够实现精确的轨迹跟踪,具有较好的鲁棒特性。
[Abstract]:In order to solve the problems of nonlinear model, strong coupling, uncertainty of model parameters and uncertainty of external disturbance in the trajectory tracking process of (ROV), a remote-controlled underwater vehicle (RUV) is proposed. A filter adaptive backstepping control strategy based on nonlinear disturbance observer (NDO) is proposed. Using the uncertainty and external disturbance of the NDO observation model, the process of direct analysis and derivation of the virtual control is avoided through the instruction filter, and the observer is compensated by adaptive law. The asymptotic stability of tracking error system is proved by Lyapunov stability theory. Simulation results show that the controller can achieve accurate trajectory tracking and has good robustness.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学自动化学院;重庆前卫科技集团有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(51205074) 中国国家科学技术部国际科技合作项目(2014DFR10010) 高等学校博士点基金项目(20112304120007) 中央高校基本科研业务费(HEUCF160403)项目资助
【分类号】：TP242

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本文编号：2201880