1.一种基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,包括上位机控制系统以及下位机运动控制系统,所述下位机运动控制系统利用自抗扰控制器进行水面无人艇的运动控制,所述自抗扰控制器的扩张状态观测器中利用kead函数作为非线性函数,kead函数的公式为:
其中σ为可调参数,k为临界误差,σ>0,k>0,x为观测值。
2.根据权利要求1所述的基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,所述扩张状态观测器后连接滤波函数,所述滤波函数利用滑动平均低通滤波的方式消除所述扩张状态观测器生成的干扰观测值的抖振。
3.根据权利要求2所述的基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,所述滤波函数的公式为:
其中u为干扰补偿量,N为采样深度;i为求和计算过程中起索引作用的变量,i=u,r;u是纵向线速度,r是艏向线速度,0<ρi<1, 并且ai>0,ki为任意常数,si为各自由度切换函数,j为观测输入值。
4.根据权利要求1所述的基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,利用灰狼优化算法对所述自抗扰控制器进行参数整定。
5.根据权利要求1所述的基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,所述上位机控制系统与下位机运动控制系统通过数传模块和WiFi模块连接。
6.根据权利要求1所述的基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,所述下位机控制系统由单片机进行控制,所述下位机控制系统包括对水面无人艇进行驱动控制的能源驱动系统,对水面无人艇进行动力控制的动力系统,用于进行姿态信息、图像信息、导航信息采集的数据采集系统,以及用于监测电源状态和水面无人艇内温度、湿度的安全监测系统;所述能源驱动系统包括电力传输模块、变压模块和驱动控制模块。
7.根据权利要求1所述的基于自抗扰控制的水面无人艇路径跟踪控制系统,其特征在于,所述上位机控制系统还包括用于进行键盘操作的操作系统,以及用于监测姿态信息、导航信息和温湿度信息的监控系统。