基于滑模控制的自主水下航行器(AUV)航向控制

摘要

为了实现对高速操纵下AUV的高精度和快速响应的鲁棒控制,引入双幂次趋近律来设计滑模控制器,保证系统状态在整个状态空间内对参数摄动和外界干扰的不变性,并提高控制系统的响应速度,降低抖振.设计自适应超螺旋干扰观测器对干扰进行在线估计,来补偿参数摄动、环境作用等有界干扰对AUV运动产生的影响,提高控制的精度.考察无干扰环境、正弦干扰环境和存在海流干扰三种情况,针对AUV航向控制系统,进行Simulink仿真;通过比较和分析,所提出方法的有效性得到了验证.