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基于KFESO的多无人艇分布式协同路径跟踪复合抗扰控制
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作者 陈浩宇 徐海祥 +2 位作者 魏骁 王健 陈伟 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期191-202,共12页
[目的]针对无人水面艇(USV)受高低频混合多源干扰影响,难以精确获取状态信息及保证跟踪精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波联合扩张状态观测器(KFESO)的多艇分布式协同路径跟踪复合抗扰控制方法。[方法]联合Kalman滤波器构造KFESO用于... [目的]针对无人水面艇(USV)受高低频混合多源干扰影响,难以精确获取状态信息及保证跟踪精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波联合扩张状态观测器(KFESO)的多艇分布式协同路径跟踪复合抗扰控制方法。[方法]联合Kalman滤波器构造KFESO用于估计无人艇各阶状态量以及集总扰动。设计分布式状态观测器观测虚拟领航艇速度信息,并根据参考速度估计值以及KFESO输出的位置和速度估计值,基于一致性理论与视线引导律设计运动学协同控制器。在此基础上,再利用反步法与动态面控制技术设计动力学抗扰控制器。使用李雅普诺夫稳定性理论证明控制系统下所有误差信号一致最终有界。[结果]仿真结果表明,所设计的控制方法能够准确获取USV各阶状态,且在高低频混合多源干扰下仍具有良好的跟踪精度与抗干扰能力。[结论]该方法能够缓解状态观测器在估计速度与精度之间的矛盾,提高多艇协同路径跟踪精度。 展开更多
关键词 无人艇 分布式协同路径跟踪 多源干扰 运动控制 操纵性
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