亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Trajectory tracking control of underactuated UUVs with model uncertainties in presence of ocean currents

控制理论(社会学) 欠驱动 稳健性(进化) 弹道 计算机科学 李雅普诺夫函数 观察员(物理) 整体滑动模态 控制器(灌溉) 水下 无人水下航行器 非线性系统 PID控制器 径向基函数 级联 控制工程 滑模控制 鲁棒控制 理论(学习稳定性) 人工神经网络 反推 工程类 Lyapunov稳定性 跟踪(教育) 控制系统 跟踪误差 指数稳定性 基函数 遥控水下航行器 内环 车辆动力学 自适应控制 模型预测控制
作者
Jingfei Ren,Bo Zhong,Hongjian Wang,Zhenwei Lu,Yutong Huang,Shaozheng Song
出处
期刊:Journal of Vibration and Control [SAGE Publishing]
标识
DOI:10.1177/10775463251410851
摘要

This paper investigates three-dimensional trajectory tracking of an underactuated unmanned underwater vehicle (UUV) subject to ocean currents, model uncertainties, and input constraints. A dual-loop cascade control method is proposed by integrating nonlinear model predictive control (NMPC), integral sliding mode control (ISMC), and radial basis function (RBF) neural networks. In the outer loop, NMPC suppresses position-tracking errors and generates desired velocity signals, which are transformed into continuous inputs for the inner loop. The inner loop employs an adaptive ISMC enhanced with RBF networks to compensate for uncertainties and improve robustness. To address unknown ocean currents, a PI observer optimized by the whale optimization algorithm (WOA) is designed. System stability is then established using Lyapunov theory. Unlike studies focusing on improving a single controller, this work integrates NMPC and ISMC within a dual-loop framework, which explicitly handles input constraints and enhances robustness against uncertainties and current disturbances. Furthermore, a UUV model including ocean current velocity is specifically established according to controller features and vehicle characteristics, and the combination of RBF networks with the WOA-PI observer further improves disturbance estimation and control accuracy. Simulation results demonstrate that, compared with single-control approaches, the proposed method achieves more accurate and robust trajectory tracking under parameter perturbations and ocean current disturbances.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小蘑菇应助QQWQEQRQ采纳,获得10
1秒前
Abdurrahman完成签到,获得积分10
2秒前
W冉完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
elle完成签到,获得积分10
9秒前
cqhecq完成签到,获得积分10
10秒前
沫荔完成签到 ,获得积分10
11秒前
水东流完成签到 ,获得积分10
11秒前
composite66完成签到,获得积分10
11秒前
shuiyu完成签到,获得积分10
15秒前
含蓄薯片完成签到 ,获得积分10
16秒前
26秒前
jify完成签到,获得积分10
28秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
29秒前
cpl发布了新的文献求助10
33秒前
lyt关注了科研通微信公众号
34秒前
35秒前
忧郁寻云完成签到 ,获得积分10
39秒前
爆米花应助yang采纳,获得10
40秒前
852应助安详的衬衫采纳,获得10
40秒前
oleskarabach完成签到,获得积分20
43秒前
46秒前
KEyanba发布了新的文献求助10
47秒前
舒克发布了新的文献求助10
50秒前
lyt完成签到,获得积分10
51秒前
CodeCraft应助li采纳,获得10
53秒前
清爽的大树完成签到,获得积分10
55秒前
56秒前
QQWQEQRQ发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
隐形曼青应助rave采纳,获得10
1分钟前
QQWQEQRQ完成签到,获得积分10
1分钟前
li发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
狂野从蕾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ginger发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
小透明发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Development Across Adulthood 600
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444244
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258133
关于积分的说明 17590802
捐赠科研通 5503168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901295
邀请新用户注册赠送积分活动 1878353
关于科研通互助平台的介绍 1717595