基于IMFAC的无人艇抗干扰航向自适应控制

来源：计算机测量与控制杂志2024年第3期北京时间：

作者：包涛,王琦,周则兴,陈卓

摘要：针对无人艇在航向控制中易受风浪流等环境干扰，导致控制效果下降的问题，提出一种结合细菌觅食算法的改进无模型自适应控制算法。文章首先分析了偏格式动态线性化方法在无人艇航向控制中的应用问题，并设计了虚拟输出项以满足无模型自适应控制假设条件，建立了基于偏格式动态线性化方法的无模型自适应航向控制器；针对无模型自适应控制算法参数初始值选取范围问题，设计了改进细菌觅食算法对参数初始值进行预整定，保证了算法的快速收敛。最后通过半物理仿真试验验证了所设计算法的有效性。试验表明，在模拟的3级海况干扰下，无人艇在30°阶跃航向控制和±30°方形航向控制中，相较于传统算法出现的较大稳态误差，使用无模型自适应控制算法能在经过10s左右调整后，将误差稳定趋近于零，实现无人艇的航向自适应控制。

关键词：改进无模型自适应控制算法;无人艇;航向自适应控制;抗干扰算法;半物理仿真试验

基金资助：海洋防务创新中心创新(JJ-2021-702-01)