基于观测偏差校正的无人地面车级联自抗扰跟踪策略

来源：机器人杂志2025年第2期北京时间：

作者：赵辰阳, 李宝全, 朱常富, 张雪波

摘要：无人地面车辆（UGV）在复杂外部环境下难以保持其良好的动态性能。为此，本文提出了级联形式的偏差校正自抗扰控制策略，通过提高观测器对扰动的估计精度来增强UGV控制系统的扰动抑制能力。首先，将广义外部扰动与系统内部扰动重构为总扰动，并设置校正项以扩展初级扰动观测器的观测阶次。之后，为提高观测精度，在次级扰动观测器中对未被及时观测出的扰动残余值进行估计。基于反馈线性化理论，设计了包含总扰动估计值的轨迹跟踪控制律，从而提高UGV的轨迹跟踪误差收敛速度和跟踪精度。为了提高控制器对不同UGV模型的适应性，针对控制器关键参数与闭环模型的对应关系设计了参数配置规则。通过理论分析证明了系统的稳定性和抗扰性能，并在多种情况下进行对比实验以测试所提方法的性能。实验结果表明，所提策略可有效改善UGV在不确定环境下的轨迹跟踪效果。

关键词：无人地面车辆, 轨迹跟踪, 级联扩张状态观测器, 偏差校正