文章标题：带扰动观测器的欠驱动水面无人船轨迹跟踪控制

文章作者：张凯¹, 王玉龙^1,2, 刘兆清²
关 键 字：欠驱动水面无人船;反步法;神经动态模型;扰动观测器
文章摘要：为实现三自由度欠驱动水面无人船在未知外界扰动下的轨迹跟踪，本文设计一种带扰动观测器的反步法轨迹跟踪控制器。首先，构造扰动观测器估计未知扰动，对纵荡以及首摇2个自由度方向上的控制量进行前馈补偿。然后，为增强系统抗扰动能力并加快误差收敛速度，将水面无人船位置误差的积分项引入控制系统，分别在运动学和动力学回路中构造虚拟控制律镇定跟踪误差，过程中结合神经动态模型技术，解决了传统反步法的微分爆炸问题，同时有效避免了控制过程中的控制不连续问题。最后，仿真实验验证了所设计控制器的有效性。