研究了欠驱动自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle, AUV)的三维空间路径跟踪控制问题。针对基于虚拟向导建立的三维路径跟踪误差模型,采用滤波反步法设计跟踪控制器,通过二阶滤波过程获得虚拟控制量的导数,避免了直接对虚拟控制量解析求导的复杂过程,同时滤除了高频测量噪声,增加了系统对噪声的鲁棒性。通过设计滤波误差补偿回路,保证了滤波信号对虚拟控制量的逼近精度。基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒项,保证了闭环跟踪误差系统状态的渐近稳定。仿真结果表明了该控制器对噪声干扰具有一定的鲁棒性,能够实现对三维路径的精确跟踪。
欠驱动自主水下航行器 三维路径跟踪 滤波反步法 虚拟向导