无人称舰船的领导-跟随式编队与轨迹控制
系统与控制
2025-03-31 v2 系统与控制
摘要
本技术说明提出了一种简单的控制方法，用于控制装配有仅两个推进器的无人称舰船的全局轨迹跟踪和编队控制。该控制方法利用车辆动力学内在的级联结构，分为运动学和动力学水平的控制设计。在运动学层面，通过引入级联系统方法、持久激励以及小增益定理，设计了具备低增益特征的控制器。在动力学层面，设计了PD+控制器以实现速度跟踪。我们提出的控制律为部分线性和饱和线性，易于实现。基于领导-跟随式方案，我们的方法适用于有向 Spanning 树 拓扑结构下多车辆系统的编队跟踪控制问题。我们的主要结果保证了闭环系统的均匀全局渐近稳定，这意味着对有界扰动具有鲁棒性，即以Malkin的总体稳定性（也称为局部输入-状态稳定性）的意义上。
引用
@article{arxiv.2407.18844,
title = {Leader-Follower Formation and Tracking Control of Underactuated Surface Vessels},
author = {Bo Wang and Antonio Loria},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.18844},
year = {2025}
}