一种全局稳定的水面无人艇节能容错控制方法

本发明提供了一种全局稳定的水面无人艇节能容错控制方法，该方法基于船舶动力学原理建立考虑外部未知扰动和执行器故障的无人水面艇非线性动力学模型，结合船舶状态信息设计故障与扰动综合观测器，实现对执行器故障及环境扰动的精确估计；构建抗饱和补偿器的辅助控制策略，并将其整合至李雅普诺夫模型预测控制框架，从理论上保证闭环系统的全局渐近稳定性；最后基于实时故障评估的推力分配算法，通过动态优化控制任务分配策略，优先将控制任务分配给健康程度更高的执行器。与传统模型预测控制方法相比，本发明不仅能够在存在外部干扰和执行器故障的情况下确保轨迹跟踪控制的全局稳定性，还能通过智能化的推力分配显著降低系统能耗，具有重要的工程应用价值。