带有推进器饱和的水面船舶预定时间跟踪控制

张宸; 董乐伟; 李武全

doi:10.13951/j.cnki.37-1213/n.250802

烟台大学学报（自然科学与工程版） ›› 2026, Vol. 39 ›› Issue (2) : 134 -142. DOI: 10.13951/j.cnki.37-1213/n.250802

带有推进器饱和的水面船舶预定时间跟踪控制

张宸, 董乐伟, 李武全

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摘要

研究了一类水面船舶在推进器饱和情况下的预定时间轨迹跟踪问题。首先设计了一种结构简单、滤波速率可调的辅助动态滤波器(Auxiliary Dynamic Filter, ADF),利用ADF的输出信息对控制误差进行实时修正，以减小推进器饱和效应对轨迹跟踪控制的影响。其次，在反推控制结构下，结合Lyapunov稳定性理论设计了一种具有快速饱和校正能力的预定时间跟踪控制(Predefined-Time Tracking Control, PTTC)方案，该方案可以在预定时间内实现期望的抗饱和轨迹跟踪性能。最后借助Cyber Ship II水面船舶模型的仿真算例验证了所提方案的有效性和可行性。