一种基于预设时间干扰观测器的AUV滑模轨迹跟踪控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于预设时间干扰观测器的AUV滑模轨迹跟踪控制方法，属于AUV控制技术领域，包括以下步骤：S1、根据控制系统的控制输入非线性模型参数及外界海流干扰，搭建包含海洋扰动的AUV控制系统的数学模型；S2、根据AUV的运动学和动力学动态模型中的输入动态、综合观测误差及观测器误差状态，建立预设时间海流干扰观测器；S3、根据AUV的动态控制模型、预设时间干扰观测器以及跟踪误差，建立基于扰动观测的预设时间滑模控制器；S4、利用预设时间滑模控制器对AUV轨迹跟踪进行控制。本发明专利技术通过引入预设时间稳定函数，使AUV在很短时间内按照期望轨迹运动，实现了对自主式水下机器人的精确控制，保证了系统控制性能的稳定性和精确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于auv控制，具体涉及到一种基于预设时间干扰观测器的auv滑模轨迹跟踪控制方法。

技术介绍

1、自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,auv)是一种能够在水下长时间自主探测的无人无缆潜水器，它在深海探测、资源勘查、科学研究等领域发挥着重要作用。

2、目前，auv因为其用途广泛，可以代替人类进行水下做业而在石油和天然气勘探、深海检测、海洋测绘、管道维护和军事应用等任务中发挥重要作用。如何确保auv按照预定路线运动，实现高性能轨迹跟踪对高效完成任务起到关键作用。轨迹跟踪有许多挑战和难题，如：①为适应时变参考轨迹，轨迹跟踪误差需在有限时间区间内收敛；②考虑外界未知复杂海流干扰环境对auv运动控制带来的影响；③auv动力学模型呈现高度非线性、强耦合、参数不确定特性。

3、针对存在外部未知时变外部扰动的系统，有限时间和固定时间是常用的来实现跟踪的稳定性和准确性方法，但是有限时间和固定时间这两种算法无法精确得到系统的误差收敛时间导致无法精确得到系统的稳定时间，影响系统的控制性能和控制精度。...

【技术保护点】

1.一种基于预设时间干扰观测器的AUV滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于预设时间干扰观测器的AUV滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于：所述步骤S1的具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于预设时间干扰观测器的AUV滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于：所述步骤S2具体步骤如下：

4.根据权利要求3所述的一种基于预设时间干扰观测器的AUV滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于：所述步骤S3具体步骤如下：

【技术特征摘要】

1.一种基于预设时间干扰观测器的auv滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于预设时间干扰观测器的auv滑模轨迹跟踪控制方法，其特征在于：所述步骤s1的具体步骤如下：

3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏博，孙子修，宁远武，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：