虚拟船引导的欠驱动船舶轨迹跟踪输入饱和约束控制方法

本发明公开了一种虚拟船引导的欠驱动船舶轨迹跟踪输入饱和约束控制方法，包括获取简化的三自由度欠驱动船舶运动学与动力学的耦合数学模型；根据转换外界扰动设计欠驱动船舶在复杂海况下的鲁棒线性扰动观测器；通过引入用于轨迹跟踪的辅助状态变量，并结合鲁棒线性扰动观测器构建时域非线性扰动观测器；根据耦合数学模型构建虚拟船舶，并根据虚拟船舶与耦合数学模型获取跟踪误差变量；基于时域非线性扰动观测器，根据跟踪误差变量获取纵向推进力滑模控制律与转向力矩滑模控制律，以实现欠驱动船舶轨迹跟踪输入饱和约束的控制。解决了传统船舶轨迹跟踪控制方法存在的轨迹拟合精度低、扰动补偿保守以及控制输入冲击大等技术问题。