Controlador de Modo Deslizante Terminal de Orden Fraccionario de Tiempo Fijo Adaptativo para Vehículo Submarino Autónomo Bajo Perturbaciones Externas
Autores: Xu, Xi; Guo, Linyuan; Qing, Pei; Wang, Zichen; Yang, Yingqi; Ma, Liran; Luo, Jianbin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Controlador de Modo Deslizante Terminal de Orden Fraccionario de Tiempo Fijo Adaptativo para Vehículo Submarino Autónomo Bajo Perturbaciones Externas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propone
Control de modo deslizante terminal no singular de orden fraccionario de tiempo fijo adaptativo
Rendimiento de seguimiento de trayectoria
Vehículos autónomos submarinos
Perturbaciones externas
Teoría de estabilidad de tiempo fijo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone una estrategia de control adaptativo de modo deslizante terminal no singular de orden fraccionario de tiempo fijo (AFtFoNTSMC) para mejorar el rendimiento de seguimiento de trayectorias de vehículos autónomos submarinos (AUV) bajo perturbaciones externas. Se desarrolló una novedosa estrategia de control de modo deslizante terminal no singular de orden fraccionario (FoNTSM), que resuelve eficazmente los problemas de singularidad y atenúa el chattering. Para compensar las perturbaciones desconocidas, se desarrolló una ley adaptativa de orden fraccionario, que mejora la robustez del sistema sin requerir conocimiento previo de los límites de las perturbaciones. Basándose en la teoría de estabilidad de tiempo fijo, el controlador propuesto asegura que los errores de seguimiento converjan a equilibrio dentro de un tiempo de asentamiento predeterminado, independientemente de las condiciones iniciales. El análisis de estabilidad de Lyapunov demostró rigurosamente la estabilidad de tiempo fijo del sistema y proporcionó un límite superior para el tiempo de convergencia. Simulaciones comparativas demostraron que el AFtFoNTSMC supera a los métodos convencionales en términos de precisión de seguimiento, supresión de chattering y rechazo de perturbaciones, validando su efectividad y superioridad.
Descripción
Este artículo propone una estrategia de control adaptativo de modo deslizante terminal no singular de orden fraccionario de tiempo fijo (AFtFoNTSMC) para mejorar el rendimiento de seguimiento de trayectorias de vehículos autónomos submarinos (AUV) bajo perturbaciones externas. Se desarrolló una novedosa estrategia de control de modo deslizante terminal no singular de orden fraccionario (FoNTSM), que resuelve eficazmente los problemas de singularidad y atenúa el chattering. Para compensar las perturbaciones desconocidas, se desarrolló una ley adaptativa de orden fraccionario, que mejora la robustez del sistema sin requerir conocimiento previo de los límites de las perturbaciones. Basándose en la teoría de estabilidad de tiempo fijo, el controlador propuesto asegura que los errores de seguimiento converjan a equilibrio dentro de un tiempo de asentamiento predeterminado, independientemente de las condiciones iniciales. El análisis de estabilidad de Lyapunov demostró rigurosamente la estabilidad de tiempo fijo del sistema y proporcionó un límite superior para el tiempo de convergencia. Simulaciones comparativas demostraron que el AFtFoNTSMC supera a los métodos convencionales en términos de precisión de seguimiento, supresión de chattering y rechazo de perturbaciones, validando su efectividad y superioridad.