ردیابی هدف زمان-محدود برای یک زیر دریایی خودگردان در فضای سه بعدی با کنترل سطح دینامیکی

در این مقاله، مسئله کنترل ردیابی هدف زمانمحدود برای یک زیردریایی تحریک ناقص خودگردان در فضای سه بعدی در حضور نامعینی ها و اغتشاشات نامعلوم ناشی از امواج و جریانات اقیانوسی با کنترل سطح دینامیکی مورد توجه قرار می گیرد. در گام اول، با در نظر گرفتن کنترل سطح دینامیکی، پیچیدگی های محاسباتی روش پس گام تا حد زیادی جبران می گردد. در گام دوم، با طراحی کنترل کننده زمانمحدود می توان ثابت کرد که خطاهای سیستم در زمان محدودی به ناحیه کوچکی حول مبدا همگرا می شوند. برای جبران پارامترهای نامعلوم شناور و نامعینی های غیر خطی از کنترل کننده تطبیقی مقاوم استفاده شده است. پایداری کنترل کننده پیشنهادی به صورت تحلیلی و براساس تئوری لیاپانوف ثابت می شود. در پایان، عملکرد ردیابی طرح کنترل پیشنهادی با استفاده از نرم افزار متلب شبیه سازی و اعتبار آن نشان داده خواهد شد.

Finite-time Target Tracking for an Autonomous Submarine in Three-Dimensional Space by Using Dynamic Surface Control

In this paper, the control problem of a finitetime target tracking for an underactuated autonomous submarine is considered in threedimensional space in the presence of unknown disturbances caused by waves and ocean currents via Dynamic Surface Control (DSC) method. At first, computational complexities of the backstepping method are greatly reduced by employing the DSC technique. Next, by designing a finitetime controller, it can be demonstrated that system errors converge to a small region containing the origin in a finite time. An adaptive robust controller is employed to compensate for unknown vehicle parameters and uncertain nonlinearities. The stability of the proposed controller is demonstrated by an analysis based on Lyapunov theory. Finally, the tracking performance of the proposed control scheme is simulated by MATLAB software and its effectiveness is shown as well.