基于虚拟控制转换的欠驱动船舶轨迹跟踪控制系统和方法

本发明涉及一种基于虚拟控制转换的欠驱动船舶轨迹跟踪控制系统和方法，该系统包括船舶运动数学模型构建模块和控制器设计模块，分别构建船舶运动数学模型并设计控制器的控制策略，控制器设计模块包括轨迹跟踪误差模块、虚拟控制转换模块、指令滤波模块、自适应律模块、有限时间模块和控制策略模块，根据反步法的原理，设计虚拟控制律稳定跟踪误差，并对虚拟控制律进行范数计算和虚拟控制转换得到符合欠驱动系统特性的虚拟控制，再引入双曲正切函数以及结合自适应技术、有限时间技术和事件触发技术，形成控制器的控制策略，进而优化船舶运动数学模型的动态参数，有效提高欠驱动船舶的轨迹跟踪性能，使船舶更加安全、更加高效地完成任务。