文章标题：基于改进积分视线的无人艇回收路径跟踪控制

文章作者：许晨¹, 胡常青^1,2,3,4, 张金涛^1,2, 李清洲^1,2, 赵京瑞^1,2
关 键 字：无人艇;自主回收;路径跟踪;自适应ILOS;扰动观测器;输入饱和
文章摘要：路径跟踪控制是无人艇自主回收的关键技术之一，无人艇回收过程中航速慢、舵效差，不仅易受外界环境干扰，而且受执行机构限制，控制输入易饱和，如不加以抑制会大幅降低无人艇回收对接成功率。针对以上问题，基于自适应ILOS导引策略，设计了无人艇鲁棒性回收路径跟踪控制器。为提高无人艇回收过程路径跟踪响应速度，将前视距离与横向位置跟踪误差相联系，设计了时变前视距离的自适应ILOS导引方法。考虑无人艇回收过程环境扰动未知，设计了指数收敛的扰动观测器，而后基于反步法设计了首向控制器与速度控制器，为克服反步法解析导数求解的弊端，设计了二阶滤波器实现了期望首向一阶导数和二阶导数的滤波估计。考虑无人艇回收过程控制输入易饱和，设计了饱和补偿辅助系统。在直线路径与曲线路径2种工况下，分别进行仿真对比试验，验证了算法的有效性与优越性。