文章标题：基于改进LADRC的突变载荷无人艇路径跟踪控制

文章作者：王维健¹, 王健¹, 刘亚峰², 梁晓锋¹, 易宏¹
关 键 字：路径跟踪控制;线性自抗扰控制;突变载荷;跟踪微分器
文章摘要：本文针对上述问题提出一种基于改进线性自抗扰控制的控制架构来提高无人艇路径跟踪控制的抗干扰能力及跟踪精度。首先，采用积分视距制导法来为无人艇路径跟踪制导提供依据；其次，针对跟踪微分器固有的超调问题，基于一种改进的线性自抗扰控制方法设计了无人艇转首力矩控制器，以控制无人艇受到突变载荷时突变的航向角，从而提高路径跟踪精度；然后采用潜射导弹发射反力曲线模拟无人艇受到突变载荷情况，并且考虑无人艇在风、浪、流联合作用下的干扰作用力；最后，使用Simulink进行仿真试验，并与PID控制器进行了对比。在无人艇突变载荷工况下，该方法能够在满足系统的速度约束条件下对给定的直线路径进行快速响应并精确跟踪；与传统PID控制器相比，其收敛速度提高了约50%，其最大横向误差响应幅值减小了约53%，针对风、浪、流的联合干扰，本文设计的控制器的抗干扰能力显著优于PID控制器。仿真结果表明本文提出的改进线性自抗扰路径跟踪控制器具有优良的抗干扰能力和控制效果。