基于类PD控制器的无坐标环绕运动目标方法
系统与控制
2021-11-16 v3 系统与控制
摘要
本文针对非完整车辆提出一种无坐标控制器，利用仅测距信息环绕一个全驱动运动目标。若可获得距离变化率，我们所提出的类比例微分（Proportional Derivative, PD）控制器具有与标准PD控制器同样简单的结构，仅在误差反馈中设计了一个附加常值偏置与饱和函数。我们证明：若目标静止，车辆以指数收敛速率渐近地以预定半径包围目标，即可以完成精确的环绕模式；对于运动目标，环绕误差收敛到一个小区域，其大小与目标的可机动性（如最大线速度与加速度）成正比。此外，我们设计了二阶滑模（second-order sliding mode, SOSM）滤波器来估计距离变化率，并证明该SOSM滤波器能在有限时间内恢复距离变化率。最后，通过数值仿真与真实实验验证了所提控制器的有效性与优势。
引用
@article{arxiv.2002.06507,
title = {Coordinate-free Circumnavigation of a Moving Target via a PD-like Controller},
author = {Fei Dong and Keyou You and Lihua Xie and Qinglei Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.06507},
year = {2021}
}
备注
13 pages,17 figures