标题：船舶自适应有限时间非线性滑模控制技术研究
摘要：本文针对具有不确定性和干扰的水面船舶，在轨迹跟踪过程中存在的非线性问题，提出了一种
基于自适应有限时间非线性滑模控制策略。通过合理设计滑模面和控制律，实现了对船舶动力系统的
快速响应和鲁棒性能。实验结果表明，该控制策略能够有效地提高水面船舶的轨迹跟踪精度和鲁棒性
。
1. 引言
水面船舶自适应控制是近年来航海技术领域的研究热点之一。在实际应用中，船舶面临着复杂的环境
和运动状态，不确定性和干扰对船舶的运动控制产生了挑战。传统的线性控制方法往往难以满足对动
态非线性系统的要求，因此需要采用更加鲁棒的控制策略。
2. 问题描述
水面船舶的运动过程受到多种因素的影响，包括海浪、风力、舵机非线性等。在轨迹跟踪过程中，不
确定性和干扰给船舶控制带来了挑战。因此，如何设计一种能够应对不确定性和干扰的控制策略，提
高船舶的轨迹跟踪精度和鲁棒性是本研究的关键问题。
3. 控制策略设计
为了解决水面船舶的轨迹跟踪问题，本文提出了一种自适应有限时间非线性滑模控制策略。该策略的
关键思想是通过引入自适应参数来补偿船舶动力系统的不确定性和干扰，同时利用滑模面实现对船舶
的快速响应和鲁棒性能。
4. 控制律设计
为了设计合适的滑模面和控制律，本文采用了非线性反馈控制设计方法。通过对船舶动力学模型进行
分析和推导，得到了滑模面和控制律的具体表达式。在此基础上，利用自适应参数来实现对船舶动力
系统的在线调节，提高了控制系统的适应性和鲁棒性。
5. 仿真实验
为了验证所提出的自适应有限时间非线性滑模控制策略的有效性，本文进行了一系列的仿真实验。实
验结果表明，该控制策略能够有效地提高水面船舶的轨迹跟踪精度和鲁棒性。
6. 结论与展望
本文提出了一种基于自适应有限时间非线性滑模控制策略的水面船舶轨迹跟踪方法，该方法能够有效
地应对不确定性和干扰，提高船舶的控制性能。未来的研究可以进一步优化控制策略，提高系统的鲁
棒性和适应性。
关键词：水面船舶；自适应控制；有限时间；非线性滑模控制；轨迹跟踪
