欠驱动AUV三维路径跟踪滑模控制

王晓伟¹，姚绪梁²，卜苏文³，王峰²

1. 九江职业技术学院机械工程学院2. 哈尔滨工程大学自动化学院3. 九江市计量所

摘 要：针对欠驱动自主水下航行器（AUV）的三维路径跟踪控制问题。基于（Serret-Frenet,S-F）坐标系引入了虚拟向导,并在考虑攻角和漂角的基础上建立了三维路径跟踪运动学误差模型。首先通过引入两个趋近角并根据李雅普诺夫（Lyapunov）理论设计运动学控制器,然后基于滑模控制（SMC）理论设计动力学控制器,从而保证了控制系统的渐近稳定性和鲁棒性。为了降低抖振应用干扰观测器对模型的不确定性进了估计。仿真结果表明该控制器对模型参数的不确定性具有较好的鲁棒性,能够实现对三维路径的精确跟踪。

关键词：欠驱动自主水下航行器;路径跟踪;滑模控制;干扰观测器;