Sliding-mode control of path following for underactuated ships based on high gain observer
Sliding-mode control of path following for underactuated ships based on high gain observer
复制标题
基于高增益观测器的欠驱动船舶路径跟踪滑模控制
DOI：
10.1007/s11771-016-3401-9
复制
发表时间：
2016-12
影响因子：
4.4
通讯作者：
Lin Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qin Zi-he;Lin Zhuang;Sun Han-bing;Yang Dong-mei;Lin Z
提出了一种非线性鲁棒控制策略，使欠驱动水面舰船在不确定环境扰动和参数下沿预定路径运动。在控制器设计中，使用高增益观测器来估计速度，因此只需要测量位置和偏航角。通过采用改进的视距制导律，将欠驱动系统的控制问题转化为全驱动系统的控制问题。设计了滑模控制器，消除了偏航角误差，保证了控制系统的鲁棒性。利用李雅普诺夫稳定性理论证明了该控制律的半全局指数稳定，并利用单体船的实际数据进行了数值仿真，验证了该方法的有效性和鲁棒性。
A nonlinear robust control strategy is proposed to force an underactuated surface ship to follow a predefined path with uncertain environmental disturbance and parameters. In the controller design, a high-gain observer is used to estimate velocities, thus only position and yaw angle measurements are required. The control problem of underactuated system is transformed into a control of fully actuated system through adopting an improved line-of-sight (LOS) guidance law. A sliding-mode controller is designed to eliminate the yaw angle error, and provide the control system robustness. The control law is proved semi-globally exponentially stable (SGES) by applying Lyapunov stability theory, and numerical simulation using real data of a monohull ship illustrates the effectiveness and robustness of the proposed methodology.
登录
查看更多内容
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
Control theory & applications
影响因子：
--
作者：
Du Jia-l
通讯作者：
Du Jia-l
影响因子：
5
作者：
So-Ryeok Oh;Jing Sun
通讯作者：
So-Ryeok Oh;Jing Sun
影响因子：
4.8
作者：
K. P. Tee;S. Ge
通讯作者：
K. P. Tee;S. Ge
DOI：
10.1002/9781119994138
发表时间：
2011-04
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
T. Fossen
通讯作者：
T. Fossen
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
Control and Decision
影响因子：
--
作者：
Zhou Gang
通讯作者：
Zhou Gang