具有时变干扰的水下机器人预定性能控制
作者:
作者单位:

燕山大学电气工程学院

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通讯作者:

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(61825304);河北省创新群体项目(F2020203013).


Prescribed performance control of underwater robot with time-vary disturbance
Author:
Affiliation:

The institute of Electrical Engineering, Yanshan University

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    摘要:

    本文针对受外界干扰的水下机器人,提出了一个预定性能控制器。首先针对水下机器人的外界干扰,设计了一个干扰观测器并且估计误差在有限时间内收敛至零。然后利用干扰观测器进行前馈补偿,基于一种指数型障碍李雅普诺夫函数设计了一个非奇异快速积分终端滑模控制器,使得水下机器人的轨迹跟踪误差在有限时间内收敛至零并且满足预定的性能要求。最后严格的证明了控制系统的稳定性,并通过仿真实例验证了所提出方法的有效性。

    Abstract:

    This paper investigates the prescribed performance control problem for underwater robot with disturbance. First, for the disturbance of underwater robot, a disturbance observer is designed, and the disturbance estimation error converges to zero in finite time. Then, a nonsingular fast integration terminal sliding mode controller(NFITSMC) is proposed based on an exponential-type barrier Lyapunov function(E-BLF). The controller can make the tracking error converge to zero in finite time and ensure that the static and dynamic performance satisfies prescribed performance index. Finally, we prove the the stability of the control system, and a simulation example is given to show the effectiveness of the proposed methods.

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  • 收稿日期:2020-11-28
  • 最后修改日期:2021-03-03
  • 录用日期:2021-03-16
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