Composite adaptive-based trajectory tracking for unmanned surface vessels under unknown dynamics parameters

科学家提出基于复合自适应的未知动力学参数无人水面艇轨迹跟踪

武汉理工大学Zaopeng Dong团队提出基于复合自适应的未知动力学参数无人水面艇轨迹跟踪。相关论文于2025年9月发表在国际学术期刊《国际先进机器人系统杂志》上。

为解决所有动力学参数均未知情况下无人水面艇（USV）的轨迹跟踪问题，研究人员基于李雅普诺夫理论和复合自适应控制技术，设计了一种USV轨迹跟踪控制器。基于跟踪误差和预测误差的双重反馈信号，利用有界增益遗忘最小二乘法设计了动力学参数自适应更新律。该自适应更新律能够在线辨识USV的所有动力学参数。

接下来，基于误差反馈信号设计了一个简洁的非线性扰动观测器，以补偿未知时变的环境扰动。利用复合自适应控制技术，开发了一种融合动力学参数自适应更新律和扰动估计的控制律。随后，基于李雅普诺夫理论证明了轨迹跟踪误差和动力学参数估计误差的收敛性。

最后，进行了数值仿真实验。仿真实验结果表明，即使在所有动力学参数完全未知的情况下，所提出的控制器仍能实现USV的精确轨迹跟踪。此外，该控制器展现出强大的抗扰能力。

International Journal of Advanced Robotic Systems

该刊是经过同行评审的开放获取期刊，专注于机器人领域多个方面的研究，包括但不限于人工智能、攀爬和行走机器人、医疗机器人技术、微米/纳米机器人技术、机器人传感器和传感网络等。

期刊优势

影响因子：2.1

期刊分区：JCR Q3 ROBOTICS

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