基于MATLAB仿真的AUV增量PID轨迹跟踪与USV路径跟随技术研究 USV

内容概要：本文详细探讨了水下机器人（AUV）和无人船（USV）的路径跟随技术，重点介绍了增量PID控制器的应用及其优势。文中提供了具体的MATLAB函数实现，解释了增量PID避免积分饱和的特点，并展示了如何通过调整比例、积分、微分系数来优化控制效果。对于USV路径跟随部分，提出了双闭环控制方法，即外环生成期望航向，内环利用增量PID控制舵角，同时强调了前视点机制对提高转向平滑度的作用。此外，作者还分享了仿真过程中遇到的实际问题及解决方案，如控制量曲线分析、误差收敛速度评估以及应对GPS定位延迟的方法。 适合人群：从事水下机器人或无人船研究的技术人员，尤其是对路径规划和控制算法感兴趣的科研工作者和工程师。 使用场景及目标：适用于需要进行水下机器人或无人船路径跟随仿真的项目，旨在帮助研究人员理解和应用增量PID控制技术，解决实际工程中可能遇到的问题，如积分饱和、高频抖动、舵机响应不足等。 其他说明：文中提供的MATLAB代码可以直接用于实验验证，建议在Simulink环境中进行参数调节，以便实时观察控制效果并优化参数设置。