1.带有时滞和饱和的欠驱动船舶有限时间动力定位控制系统，包括动力定位船舶、传感器模块、状态观测器和执行机构，动力定位船舶所受合力由海洋干扰和执行机构所提供的推力两部分组成；传感器模块实时采集动力定位船舶的位置和艏向角信息η以及线速度和角速度信息v，并将采集到的信息传递给状态观测器，其特征是，还包括：有限时间跟踪控制器，状态观测器接收传感器模块所反馈的数据信息和控制器提供的等效输入值，得到位置估计值 和速度的估计值 并将位置估计值 速度估计值 传递给有限时间跟踪控制器；

时滞补偿器，得到时间间隔测量模块传来的位置和速度信号后，经过时滞补偿器，得到带有时滞项的位置和速度信号，并将其传递给有限时间跟踪控制器；

执行器饱和补偿器，控制信号τ经过有限时间跟踪控制器后得到的控制向量传递给执行器饱和补偿器，得到输入饱和条件下的控制量sat(τi)，并将其传递给故障检测观测器；

故障检测观测器，如果故障检测观测器观测到执行机构正常运行，则将控制信号sat(τi)直接传递给动力定位船舶；若观测到执行机构发生故障，则将控制信号sat(τi)传递给执行机构故障补偿器，再将产生的补偿量 传递给动力定位船舶，最终使船舶运动到期望位姿状态；

所述动力定位船舶的三自由度低频运动模型为：‑1 T

式中，R(ψ)为旋转矩阵，其定义为 且满足特性R (ψ)＝R (ψ)，M为惯量矩阵，是可逆的正定对称阵；D为线性阻尼阵，也是正定矩阵；τ为控制输入向量，d(t)是未知的扰动项，代表风、浪、流环境因素对船舶产生的综合恒值干扰力和力矩；

所述时滞补偿器根据时间间隔测量模块传来的时间信息，得到时滞估计值 并将其传递给有限时间跟踪控制器：

控制信号τ受到饱和值的限制，实际控制输入与控制量之间的误差为其中，sat(τ)为输入饱和函数；

sat(τi)＝τi(t)+θ(t)设计故障补偿量： 其中τi表示由执行器实际控制转矩；

ui表示期望的控制转矩； 代表不确定执行器故障；

lii＝1表示执行器正常稳定运行，0＜lii(t)＜1表示执行器损失部分有效性，但仍能正T

常运行，因此，τ可以写成 其中，τ＝[τ1,τ2,τ3] 表示实际控制，u代表控制器命令的控制输入， 表示不确定的故障，L(t)＝diag[l11(t),l22(t),l33(t)]描述了执行器的有效性；

通过引入新的状态变量x1＝η, 系统可写成：假设针对变量x1(t)存在虚拟控制变量 误差变量定义为引入积分项 得到保证有限时间收敛的积分反推控制‑1 ‑1

式中β(x1)＝R(ψ)M ,Td＝R(ψ)M ξ(t)；

为了保证有限的时间稳定性，引入以下辅助函数根据控制器模型，控制律设计为：u＝un(t)+ua(t)

ua(t)＝‑κsggn(z)||un(t)||；

其中，||Td||≤λ, ε0＝min{εi}；

设计李雅普诺夫函数， 经过验证，两式均满足稳定性条件，使系统达到稳定。