基于输出反馈控制器的多无人水面船集群控制
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作者:
作者单位:

哈尔滨工程大学

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中图分类号:

TP273

基金项目:

第七代超深水钻井平台


Swarm control for multiple unmanned surface vehicles system based on output feedback controller
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Affiliation:

Harbin Engineering University

Fund Project:

the 7th Generation Ultra Deep Water Drilling Unit Innovation Project

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    本文研究了在时变环境干扰和输入饱和约束条件下, 基于输出反馈控制器的多无人水面船集群控制. 首先, 为了准确的估计时变的海洋环境干扰, 我们提出了一种有限时间干扰观测器. 然后, 为了实现执行器物理约束限制, 我们采用了一种辅助动态系统. 最后, 为了实现多无人水面船集群控制, 我们设计了一种输出反馈控制器. 同时, 我们采用李雅普诺夫方法证明了系统的稳定性. 仿真结果验证了设计的输出反馈控制器的有效性.

    Abstract:

    In this paper, swarm control for multiple unmanned surface vehicles subject to time-varying environmental disturbances and input saturation based on output feedback controller is studied. Firstly, in order to accurately measure the environmental disturbances, a finite-time disturbance observer is proposed. Secondly, in order to solve the actuator saturation, an auxiliary dynamic system is introduced. Furthermore, an output feedback controller is designed for each USV to realize the swarm control of multiple unmanned surface vehicles. The stability of the system is proved by using the Laypunov directly method. Simulation results verified the effectiveness of the proposed controller.

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  • 收稿日期:2021-11-11
  • 最后修改日期:2022-02-26
  • 录用日期:2022-03-15
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