文章标题：改进型自抗扰在ROV位姿控制中的应用

文章作者：王翻¹, 武建国^1,2,3, 王晓鸣^2,3, 梁胜国^2,3, 王顺²
关 键 字：自抗扰控制;水下机器人;扩张状态观测器;姿态控制
文章摘要：为提高水下机器人（ROV）在水域环境中的位姿控制能力，结合传统自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control,ADRC）策略中fal函数在分段处过渡不够平滑的特点，提出一种新型非线性函数，用以改进传统fal函数。利用双曲正切函数在原点附近单调递增且连续光滑的特征，通过多项式拟合的方法构建出非线性函数sfal函数，然后使用李雅普诺夫方法对sfal函数进行稳定性分析，基于sfal函数给出扩张状态观测器的一般形式，并由此设计改进的ADRC控制器，通过对控制对象ROV搭建数学模型，利用Matlab/Simulink对系统的输出进行仿真与数值分析。最后，在ROV平台上进行对比实验，实验结果表明，改进型自抗扰控制能够有效抑制系统响应的超调量，并提升ROV位姿状态的抗扰能力。