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欠驱无人船编队,有限时间制导律,非线性映射函数,观测器动态面 ✅本文主要内容:这篇论文重点解决状态约束下欠驱动多无人艇(USVs)的编队控制难题,核心在于同时处理欠驱动特性、状态约束(如速度位置限制)、初始编队不满足期望构型以及未知海洋干扰。 主要创新包括: 全局有限时间制导算法:为跟随艇设计含速度约束的制导律,能在有限时间内将任意初始构型收敛至期望编队,并引入辅助函数处理速度饱和。 新型非线性映射函数(NMF):提出灵活、可处理非对称约束的NMF,将受约束系统映射为无约束系统。该NMF具有速度调节因子优化收敛速率,并能平滑处理约束边界趋于无穷(即无约束)的情况。 有限时间约束控制律:结合新型NMF和有限时间扩张状态观测器(FTESO),设计编队跟踪控制器。FTESO有限时间估计并补偿未知干扰,基于NMF设计的控制器确保状态不违反约束且系统有限时间稳定。仿真验证了其在收敛速度、抗扰能力和约束处理上的优越性。 ✅包含的仿真图有:正弦路径下的编队运动轨迹,编队位置跟踪误差曲线 ,不同制导律下跟随艇的跨轨迹误差对比,领导者速度估计,领导者扰动估计,原始航向角跟踪曲线,原始纵荡速度跟踪曲线,跟随艇的参考纵荡速度曲线,NMF映射后的航向角跟踪曲线,NMF映射后的转艏角速度跟踪曲线,映射系统的跟踪误差曲线,纵荡和转艏控制输入曲线,不同约束方法的航向角跟踪对比 #无人船编队 #有限时间 #动态面 #观测器 #论文复现
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