李宗宣,卜仁祥, 章沪淦

(大连海事大学 航海学院, 辽宁 大连 116026)

欠驱动船舶路径跟踪是典型的运动控制问题，其主要目的是在不考虑时间限制的情况下，使船跟踪上参考路径[1]。为减化其控制难度，Fossen将line of sight(LOS) 制导技术引入到路径跟踪，将三维路径跟踪转化成了一维艏向控制[2]。但由于还存有速度不易测量、内部模型不确定以及环境干扰影响等问题，对其控制仍具有难度。对此，文献[3]设计线性观测器对船舶速度进行估计。为避免线性观测器易因估计偏差较大而使控制量振荡过大的问题，文献[4]提出一种非线性速度观测器。文献[5]也设计出非线性观测器，并同时对多艘船舶的速度进行估计。文献[6]采用径向基函数(radial basis function，RBF)神经网络观测器，对速度进行逼近。除了速度不易测问题，对外界干扰及模型不确定问题的处理也十分重要。文献[7]利用高增益观测器估计流干扰引起的时变漂角值。文献[8]结合LOS制导方法，提出RBF自适应算法。文献[9]设计自适应律分别对非线性水动力函数和外部扰动上界进行估计。文献[10-11]均利用自适应控制技术，解决外界环境干扰问题。文献[12]考虑到海流干扰，设计了结合LOS的滑模自适应控制器。文献[13]所设计的增量反馈滑模控制器，可通过积分环节以避免未知项问题。文献[14]在增量反馈的基础上，通过测量实际控制装置的抖振量和引入RBF技术，对滑模抖振问题进行了抑制。文献[15-16]分别利用最小学习参数和RBF技术避免模型未知项问题。文献[17-18]提出带辅助系统的滑模算法，并利用最小学习参数神经网络对不确定项进行逼近。……