摘要:基于自适应视线制导方法(ALOS)、有限时间扩张状态观测器(FTESO)和鲁棒模型预测控制(RMPC)提出一种基于横摇约束的船舶路径跟踪控制方法. ALOS通过路径点自动更新可接受半径, 获得更灵活的机动性; FTESO用于船舶运动状态和外部干扰的估计, RMPC控制器设计中将输入约束、横摇约束和无限时域性能指标纳入优化目标, 转化为线性矩阵不等式凸优化, 进行多目标协同控制. 根据Lyapunov稳定性理论和齐次理论, 确保系统的闭环稳定性及有限时间内的收敛性. 仿真结果表明, 虽然经过极限角度时所提方法路径跟踪超调量略大, 但所提方法减摇率为83.40 %, 与视线制导$+$模型预测控制(LOS $+$ MPC)方法相比减摇率可提升51.28 %, 验证了所提控制方法的有效性和鲁棒性, 可为欠驱动船舶舵减摇控制设计提供参考.