文章标题：基于改进ESO的水下机器人姿态控制器设计

文章作者：鄢化彪¹, 陈姜男¹, 黄绿娥², 徐炜宾³
关 键 字：水下机器人;自抗扰控制;动力学模型;姿态抗干扰控制
文章摘要：针对水下机器人（ROV）抗强干扰能力差和易产生抖振等问题，提出一种基于自抗扰控制（ADRC）的非线性光滑曲线cfal以改进扩张状态观测器（ESO）并用于水下机器人姿态控制。首先，建立基于偏航角控制的ROV动力学模型；然后，利用二次函数特征构造一种非线性分段函数cfal用以弥补常规fal函数的缺陷，进一步满足曲线选取的条件，从而降低系统的抗干扰能力并利用李雅普诺夫函数对改进ESO进行稳定性验证；最后，通过仿真实验结果得出，与经典自抗扰控制技术相比，在减少抖振加快响应速率的同时，ROV在分别面对突发干扰、正弦干扰、白噪声干扰以及综合干扰时，其对应的相关区间均方误差分别下降了10.6%，9.2%，16.0%，9.3%。