气垫船安全轨迹控制器

任意初始条件即稳

摆脱初始条件依赖，同时处理状态约束与外部扰动，实现气垫船安全轨迹跟踪。

王秋苏 · 付明玉 · 王宇超 · 徐玉杰

Ocean Engineering 2024

技术优势

任意起点都能跟踪

通过连续可微时变函数的复合误差变换，位置误差被压缩到可定义范围，消除了预设性能对初始条件的依赖。

速度始终不越界

改进的统一障碍函数将速度限制在非对称安全约束内，保证速度不违反预设界限。

扰动下仍然稳定

自适应指定时间扩展状态观测器处理集总扰动，结合滑模与辅助系统，系统状态最终一致有界。

应用场景

• 气垫船控制：提供可直接用于气垫船的控制器设计方案
• 海洋运载器：方法可推广至其他海洋运载器的安全控制
• 安全关键系统：保证系统状态不违反安全约束
• 约束控制：实现非对称安全约束下的速度控制