有限时间编队控制器

速度误差双约束下编队

针对多水面无人艇编队机动中的速度与误差约束,提出一种基于正切型障碍函数和改进反步法的有限时间控制器,可确保编队在已知时间内形成并保持约束不越界。

王平 · 俞成浦 · Lv, Maolong · Park, Ju H.

IEEE Transactions on Intelligent Vehicles 2024

技术优势

确认时间可知

通过选取有限时间性能函数作为约束函数,可确保速度与误差在已知时间内处于给定有界集合内。

算法复杂度降低

引入跟踪微分器替代虚拟控制器的导数,并使用光滑函数处理输入饱和,有效降低了算法的复杂度和动态阶次。

约束不越界

利用正切型障碍函数集成改进反步法框架,保证编队实现过程中约束始终不被违反。

欠驱动也可用

借助辅助变量技术,所提控制方法可扩展至具有欠驱动模型的水面无人艇。

应用场景