基于改进终端滑模控制的USV航向跟踪控制方法

针对喷水推进型无人艇(USV)在水平面内的航向控制问题,提出了一种改进的终端滑模控制方法。首先,建立了无人艇的Norrbin模型,在此模型基础上设计了一种基于终端滑模控制的航向控制器,同时,为了缓解滑模控制带来的抖振问题,引入了S型生长曲线函数对传统指数趋近率进行改进,并借助Lyapunov方法证明了控制系统的稳定性;之后,通过Matlab仿真实验验证了控制算法的正确性;最后,利用自主研发的“海鳐01”号无人艇对所设计的航向跟踪控制算法进行湖上实船试验,结果验证了该算法在实际工程中应用的可行性。