基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制器  

Path following controller for unmanned surface vessels based on ADRC

作　　者：王常顺[1,2] 肖海荣[1] 

机构地区：[1]山东交通学院信息科学与电气工程学院,山东济南250357 [2]大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116026

出　　处：《山东大学学报（工学版）》2016年第4期54-59,75,共7页Journal of Shandong University（Engineering Science）

基　　金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2013ZEM006;2013ZRB01873);交通运输部应用基础研究资助项目(2014329817130);山东省高等学校科技计划资助项目(J14LN35);山东省交通厅科技创新资助项目(2013A16-04)

摘　　要：针对欠驱动水面无人艇非线性系统,设计了一种参数在线优化的路径跟踪自抗扰控制器。对包含不确定动态的水面无人艇数学模型和参数化路径引导方法做了简要的说明,并引入一种基于混沌局部搜索策略的双种群遗传算法,对自抗扰控制器的参数进行在线优化。通过不同条件下的仿真试验结果说明,本研究设计的路径跟踪控制器对海洋环境的不确定动态、未知扰动以及模型的参数摄动具备良好的稳定性和鲁棒性。A path following active disturbance rejection controller with parameters online optimization was presented for underactuated USV nonlinear system. USV mathematical model with uncertain dynamics and parameterized path navigation method was described briefly. A novel method based on dual population genetic algorithm with chaotic local search strategy was introduced to online optimize the ADRC parameters. Simulation results under different conditions were presented to shownumerically that the path following controller worked as expected even though there existed uncertain dynamics,unknown disturbance and parameter perturbation in the marine environment.

关 键 词：水面无人艇 非线性系统 路径跟踪 自抗扰控制 混沌局部搜索 双种群遗传算法 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]