欠驱动水下机器人航迹跟踪控制 被引量：12

1

作者 万磊 崔士鹏 +1 位作者 张国成 曹建 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期103-111,共9页

针对欠驱动水下机器人强非线性、模型不确定及存在外界未知干扰等特点,提出自适应模糊反演滑模控制系统,解决其水平面航迹跟踪问题。首先,采用模糊逻辑系统逼近模型未知函数,将反演思想与滑模控制技术相结合,设计反演滑模控制器;然后对... 针对欠驱动水下机器人强非线性、模型不确定及存在外界未知干扰等特点,提出自适应模糊反演滑模控制系统,解决其水平面航迹跟踪问题。首先,采用模糊逻辑系统逼近模型未知函数,将反演思想与滑模控制技术相结合,设计反演滑模控制器;然后对水下机器人纵向速度进行控制,将航向角作为航迹跟踪误差的虚拟输入,设计航向角的镇定函数和航迹参数的变化率,实现水下机器人的航迹跟踪;最后使用李亚普诺夫稳定性定理,证明控制系统的稳定性。仿真实验表明,设计的控制系统能有效地处理水下机器人模型不确定性和外界干扰,控制性能良好,具有极强的鲁棒性,且避免了执行机构的抖振现象。 展开更多

关键词 欠驱动水下机器人 自适应模糊 反演滑模控制 航迹跟踪 鲁棒性 抖振现象

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欠驱动AUV模糊神经网络L_2增益鲁棒跟踪控制 被引量：11

2

作者 夏国清 杨莹 赵为光 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期351-356,共6页

提出基于模糊神经网络欠驱动水下自主机器人(AUV)的L_2增益鲁棒跟踪控制方法,该方法通过在线学习逼近动力学模型的不确定项.控制器克服了由于缺少横向推力对跟踪误差的影响,在考虑未知海流干扰情况下,实现了系统对模糊神经网络逼近误差... 提出基于模糊神经网络欠驱动水下自主机器人(AUV)的L_2增益鲁棒跟踪控制方法,该方法通过在线学习逼近动力学模型的不确定项.控制器克服了由于缺少横向推力对跟踪误差的影响,在考虑未知海流干扰情况下,实现了系统对模糊神经网络逼近误差的L_2增益小于γ.利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统误差信号一致最终有界.最后,通过精确模型参数和参数扰动仿真实验验证了该控制方法具有很好的跟踪效果和较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 欠驱动水下自主机器人 路径跟随 模糊神经网络 L_2增益

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欠驱动水下机器人三维轨迹跟踪有限时间预设性能控制 被引量：7

3

作者 杜佳璐 李健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期383-392,共10页

本文研究了具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动水下机器人(AUVs)三维轨迹跟踪有限时间预设性能控制问题,提出新型预设性能函数和误差映射函数,将受预设性能限制的轨迹跟踪误差转变为非受限的变换后误差;构造新的超螺旋(ST)... 本文研究了具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动水下机器人(AUVs)三维轨迹跟踪有限时间预设性能控制问题,提出新型预设性能函数和误差映射函数,将受预设性能限制的轨迹跟踪误差转变为非受限的变换后误差;构造新的超螺旋(ST)扩张状态观测器,在有限时间内实时估计AUV不确定动态和未知时变海洋环境扰动引起的总扰动;基于上述,设计新的ST控制律,实现了欠驱动AUV三维轨迹跟踪有限时间预设性能控制.理论分析证明了最终的AUV三维轨迹跟踪闭环控制系统的稳定性,仿真及仿真比较结果验证了所设计控制律的有效性和优越性. 展开更多

关键词 欠驱动水下机器人 三维轨迹跟踪 有限时间 预设性能 超螺旋算法

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基于PNDSC的欠驱动AUV编队控制器设计 被引量：2

4

作者 刘陆 王丹 彭周华 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2241-2246,共6页

针对含有模型不确定与未知海洋环境扰动下的欠驱动自主水下航行器(AUV)的编队控制问题,提出一种基于预估器的神经网络动态面(PNDSC)控制算法.将动态面法引入控制器的设计中,采用神经网络逼近AUV模型中的不确定项与海洋环境的扰动,并结... 针对含有模型不确定与未知海洋环境扰动下的欠驱动自主水下航行器(AUV)的编队控制问题,提出一种基于预估器的神经网络动态面(PNDSC)控制算法.将动态面法引入控制器的设计中,采用神经网络逼近AUV模型中的不确定项与海洋环境的扰动,并结合预估器设计了神经网络权值的离散迭代更新率.Lyapunov稳定性分析表明,闭环系统所有信号是一致最终有界的.仿真结果验证了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 欠驱动AUV 编队控制 动态面控制 预估器 神经网络 迭代更新率

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复杂环境下的欠驱动智能水下机器人定深跟踪控制 被引量：12

5

作者 万磊 张英浩 +1 位作者 孙玉山 李岳明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1849-1854,共6页

为使欠驱动智能水下机器人(AUV)在实际定深作业中,更好地抵抗外界和载体内部信号传输所构成的复杂环境作用,以某欠驱动AUV为研究对象,基于自抗扰控制技术和模糊控制方法,结合水下机器人相关运动学及动力学方程,利用切换控制策略,取自抗... 为使欠驱动智能水下机器人(AUV)在实际定深作业中,更好地抵抗外界和载体内部信号传输所构成的复杂环境作用,以某欠驱动AUV为研究对象,基于自抗扰控制技术和模糊控制方法,结合水下机器人相关运动学及动力学方程,利用切换控制策略,取自抗扰和模糊控制各自的优点,联合建立了欠驱动AUV模糊自抗扰定深跟踪控制器,并与基于传统比例积分微分(PID)方法的定深控制器在复杂环境下进行了对比仿真.仿真结果表明,基于模糊自抗扰控制技术的欠驱动AUV深度控制方法能够实现准确定深跟踪控制,同时,相比于传统PID控制器,模糊自抗扰深度控制方法能够更有效地抑制复杂环境下干扰所造成的超调和震颤等现象,具有更优的控制效果. 展开更多

关键词 欠驱动智能水下机器人 深度控制 自抗扰控制 模糊控制 复杂环境

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基于自适应Backstepping的欠驱动AUV三维航迹跟踪控制 被引量：22

6

作者 贾鹤鸣 程相勤 +2 位作者 张利军 边信黔 严浙平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期652-657,664,共7页

为了实现欠驱动自治水下机器人(AUV)三维航迹跟踪控制,基于非完整系统理论分析了AUV缺少横向推进器时的欠驱动控制系统特性,并验证了欠驱动AUV存在加速度约束不可积性.基于李亚普诺夫稳定性理论,利用自适应Backstepping设计连续时变的... 为了实现欠驱动自治水下机器人(AUV)三维航迹跟踪控制,基于非完整系统理论分析了AUV缺少横向推进器时的欠驱动控制系统特性,并验证了欠驱动AUV存在加速度约束不可积性.基于李亚普诺夫稳定性理论,利用自适应Backstepping设计连续时变的航迹点跟踪控制器,以抑制外界海流的干扰.仿真实验表明,所设计的控制器能实现欠驱动AUV对一序列三维航迹点的渐近镇定,并且航迹跟踪的精确性和鲁棒性明显优于PID控制. 展开更多

关键词 欠驱动自治水下机器人 三维航迹跟踪 非完整系统 自适应Backstepping

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基于离散滑模预测的欠驱动AUV三维航迹跟踪控制 被引量：15

7

作者 贾鹤鸣 程相勤 +2 位作者 张利军 边信黔 严浙平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期1452-1458,共7页

针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的模型不确定和外界海流干扰问题,为了实现欠驱动AUV的三维航迹跟踪控制,采用虚拟向导法建立空间运动误差离散化模型.基于递归滑模思想设计离散滑模预测控制器,利用滚动优化和反馈校正方法补偿了不确定项... 针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的模型不确定和外界海流干扰问题,为了实现欠驱动AUV的三维航迹跟踪控制,采用虚拟向导法建立空间运动误差离散化模型.基于递归滑模思想设计离散滑模预测控制器,利用滚动优化和反馈校正方法补偿了不确定项对滑模预测模型的影响.最后针对某欠驱动AUV进行了空间曲线跟踪控制仿真实验.结果表明,所设计的控制器可以较好地克服时变非线性水动力阻尼对系统的影响,并对外界海流干扰有较好的抑制作用,保证了欠驱动AUV三维航迹跟踪系统的鲁棒性,实现了三维航迹的精确跟踪. 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 三维航迹跟踪 离散滑模预测 虚拟向导

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欠驱动智能水下机器人的自抗扰路径跟踪控制 被引量：14

8

作者 万磊 张英浩 +2 位作者 孙玉山 李岳明 何斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1727-1731,1738,共6页

为削弱欠驱动智能水下机器人(AUV)在路径跟踪过程中遇到的外界环境干扰和载体内部信号传输干扰的影响,以某欠驱动AUV为研究目标,基于自抗扰控制技术以及在Serret-Frenet坐标系下建立的路径跟踪误差方程,结合水下机器人相关运动学及动力... 为削弱欠驱动智能水下机器人(AUV)在路径跟踪过程中遇到的外界环境干扰和载体内部信号传输干扰的影响,以某欠驱动AUV为研究目标,基于自抗扰控制技术以及在Serret-Frenet坐标系下建立的路径跟踪误差方程,结合水下机器人相关运动学及动力学方程,建立了二阶自抗扰路径跟踪控制器,并进行了与传统PID控制器的对比仿真实验.仿真实验包括水平面随机干扰下的圆路径跟踪和渐变干扰下的空间螺旋线跟踪.仿真结果表明,基于自抗扰控制技术的欠驱动AUV路径跟踪控制器能够实现相应的参考路径跟踪任务,同时,相比于传统PID控制器,自抗扰路径跟踪控制器能够更有效地抑制干扰造成的颤抖、超调等现象,具有更优的控制效果. 展开更多

关键词 欠驱动智能水下机器人 路径跟踪 自抗扰控制

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基于神经网络的欠驱动水下机器人地形跟踪控制 被引量：7

9

作者 段海庆 贾鹤鸣 +1 位作者 周佳加 杨鑫 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期203-207,共5页

为实现欠驱动自治水下机器人(AUV)的精确地形跟踪控制,设计了一种自适应神经网络控制器.采用径向基神经网络估计时变水动力阻尼引起的AUV模型不确定部分和外界海流干扰,设计自适应学习律来实现神经网络权值的最优估计.基于李雅普诺夫稳... 为实现欠驱动自治水下机器人(AUV)的精确地形跟踪控制,设计了一种自适应神经网络控制器.采用径向基神经网络估计时变水动力阻尼引起的AUV模型不确定部分和外界海流干扰,设计自适应学习律来实现神经网络权值的最优估计.基于李雅普诺夫稳定性理论分析了跟踪控制系统的稳定性,设计的控制器可以使闭环误差系统渐近稳定且系统状态有界.仿真实验中选择实际测量得到的期望随机真实地形进行跟踪实验,并且要求AUV相对地形保持一个恒定的高度偏差.结果表明,该控制方法可以有效地降低模型非线性和不确定性引起的扰动,具有较高的跟踪精度,满足实际工程需求. 展开更多

关键词 欠驱动自治水下机器人 地形跟踪控制 神经网络 李雅普诺夫稳定性

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面向海流扰动和通信时延的欠驱动AUV编队跟踪控制 被引量：1

10

作者 丁文俊 张国宗 +3 位作者 刘海旻 柴亚军 王驰宇 毛昭勇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期184-196,共13页

由欠驱动自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)编队组成的水下探测阵列具有响应快、机动性好、智能化程度高的特点。针对无速度信息传输的多AUV在海流和时延复合扰动下的编队控制问题,提出一种虚拟轨迹、轨迹预测、自适... 由欠驱动自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)编队组成的水下探测阵列具有响应快、机动性好、智能化程度高的特点。针对无速度信息传输的多AUV在海流和时延复合扰动下的编队控制问题,提出一种虚拟轨迹、轨迹预测、自适应反演滑模控制技术相结合的编队控制方法。使用领航者的位置信息和期望队形得到跟随者的参考轨迹,并引入虚拟轨迹使其与跟随者参考轨迹有限时间重合,从而得到跟随者的期望位置和速度。在此基础上,使用最小二乘法拟合轨迹曲线进行时延补偿,并通过自适应反演滑模控制技术完成海流干扰下的编队轨迹跟踪。理论分析和仿真结果表明,新方法具有可行性和有效性。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 编队控制 自适应反演滑模控制 虚拟轨迹 时延

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基于非线性反步法的欠驱动AUV地形跟踪控制 被引量：6

11

作者 贾鹤鸣 宋文龙 周佳加 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1780-1785,共6页

为实现欠驱动水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的精确地形跟踪控制,设计了一种基于Lyapunov稳定性理论的非线性反步(backstepping)法控制器.基于虚拟向导的方法,结合AUV艇体的动力学特性,建立AUV垂直面地形跟踪误差方程,... 为实现欠驱动水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的精确地形跟踪控制,设计了一种基于Lyapunov稳定性理论的非线性反步(backstepping)法控制器.基于虚拟向导的方法,结合AUV艇体的动力学特性,建立AUV垂直面地形跟踪误差方程,采用backstepping法设计地形跟踪控制器,利用Lyapunov稳定性理论分析了整个系统的稳定性.仿真实验中选择海底斜坡地形进行跟踪实验,且要求AUV相对地形保持一个恒定的高度偏差,结果表明该控制方法可实现对斜坡地形的精确跟踪. 展开更多

关键词 欠驱动水下机器人 地形跟踪控制 反步法 LYAPUNOV稳定性理论

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基于干扰观测器的AUV三维路径滑模跟踪控制

12

作者 王庆楠 王娜 +1 位作者 李广有 尹庆华 《机械制造与自动化》 2024年第3期209-214,共6页

为了确保欠驱动自主式水下机器人(AUV)在受到外界干扰情况下仍然可以实现对三维路径的跟踪控制,设计基于干扰观测器的反步滑模控制器。针对欠驱动AUV 5自由度状态方程,考虑外界干扰对AUV运动的影响,设计干扰观测器实时估计干扰;通过欠驱... 为了确保欠驱动自主式水下机器人(AUV)在受到外界干扰情况下仍然可以实现对三维路径的跟踪控制,设计基于干扰观测器的反步滑模控制器。针对欠驱动AUV 5自由度状态方程,考虑外界干扰对AUV运动的影响,设计干扰观测器实时估计干扰;通过欠驱动AUV的状态方程与三维路径跟踪误差模型得到系统的镇定模型;利用得到的干扰估计值,设计反步滑模复合控制器来控制AUV实现三维路径跟踪,并通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统渐近稳定。仿真结果表明:该控制器对欠驱动AUV实现三维路径的精确跟踪有良好的控制效果和抗干扰能力。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下机器人 三维路径跟踪 干扰观测器 反步滑模控制

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基于干扰观测器的AUV垂直面等效滑模控制 被引量：2

13

作者 李广有 王娜 尹庆华 《机械制造与自动化》 2023年第2期149-152,共4页

为提高欠驱动自主水下机器人在外部干扰影响下的垂直面定深控制性能,设计一种基于干扰观测器的等效滑模控制器。遵循实际状况简化欠驱动自主水下机器人的垂直面模型,通过简化模型建立其状态方程;构造干扰观测器,基于干扰观测器设计系统... 为提高欠驱动自主水下机器人在外部干扰影响下的垂直面定深控制性能,设计一种基于干扰观测器的等效滑模控制器。遵循实际状况简化欠驱动自主水下机器人的垂直面模型,通过简化模型建立其状态方程;构造干扰观测器,基于干扰观测器设计系统的等效滑模控制器,根据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明:当存在外部干扰时,该控制器相比传统的滑模控制器能够更好地实现水下机器人的垂直面定深控制,具备良好的抗干扰性能。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下机器人 定深控制 干扰观测器 滑模控制

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不确定AUV系统的鲁棒最优滑模控制 被引量：5

14

作者 杨清 宿浩 +1 位作者 唐功友 高德欣 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2018年第2期176-183,共8页

为了实现具有参数摄动和随机扰动等不确定性欠驱动自主水下航行器的鲁棒控制,基于线性二次型调节器(LQR)方法和滑模控制,设计了一种鲁棒最优积分滑模控制器.首先,给出了AUV的垂直面数学模型;其次针对AUV的标称模型,根据二次型性能指标,... 为了实现具有参数摄动和随机扰动等不确定性欠驱动自主水下航行器的鲁棒控制,基于线性二次型调节器(LQR)方法和滑模控制,设计了一种鲁棒最优积分滑模控制器.首先,给出了AUV的垂直面数学模型;其次针对AUV的标称模型,根据二次型性能指标,设计了基于状态独立黎卡提方程(state dependent Riccati equation,SDRE)最优控制器,使标称系统的性能满足提出的最优指标;然后,考虑系统的不确定性,在SDRE标称控制器的基础上设计鲁棒最优积分滑模律,使AUV系统在满足性能指标要求的同时,对不确定性具有鲁棒性.最后,采用REMUS AUV系统模型验证了该方法的有效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 滑模控制 最优控制 不确定性

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欠驱动AUV的直线航迹跟踪控制 被引量：3

15

作者 付江锋 严卫生 赵涛 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第10期145-147,170,共4页

研究了欠驱动自主水下航行器的水平面直线航迹跟踪控制问题。针对传统方法所设计的直线航迹跟踪控制力矩较为复杂的问题,提出了基于级联系统理论的控制力矩设计方法,并通过构造李亚普诺夫函数,推导出了具有全局渐近稳定的控制力矩。方... 研究了欠驱动自主水下航行器的水平面直线航迹跟踪控制问题。针对传统方法所设计的直线航迹跟踪控制力矩较为复杂的问题,提出了基于级联系统理论的控制力矩设计方法,并通过构造李亚普诺夫函数,推导出了具有全局渐近稳定的控制力矩。方法控制力矩设计简单并具有直观的理论稳定性分析,避免了传统控制方法所设计的控制力矩存在的复杂性问题。最后,仿真结果证明了控制器能保证闭环系统所有状态渐近稳定,达到了欠驱动AUV直线航迹跟踪控制目的,验证了所提出方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 级联方法 李亚普诺夫函数 跟踪控制

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基于输入饱和抑制和神经网络的欠驱动AUV轨迹跟踪滑模控制

16

作者 刘帅 罗伟林 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期240-249,共10页

提出了一种基于输入饱和抑制和神经网络的欠驱动AUV非奇异快速积分终端滑模控制器。用视线制导法定义期望跟踪速度,针对速度跟踪误差用非奇异快速积分终端滑模控制方法设计动力学控制器。用自适应RBF神经网络逼近时变干扰和计算难以获... 提出了一种基于输入饱和抑制和神经网络的欠驱动AUV非奇异快速积分终端滑模控制器。用视线制导法定义期望跟踪速度,针对速度跟踪误差用非奇异快速积分终端滑模控制方法设计动力学控制器。用自适应RBF神经网络逼近时变干扰和计算难以获得的期望速度微分项,设计了抗饱和控制器解决执行器饱和问题。通过数值仿真,验证了提出的控制器对外界干扰具有鲁棒性,并能较好地处理输入饱和的影响。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下机器人 自适应RBF神经网络 非奇异快速终端滑模控制 轨迹跟踪控制 输入饱和

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基于复杂约束条件的欠驱动AUV三维路径规划 被引量：3

17

作者 张家闻 房浩霖 李家旺 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1407-1414,共8页

为解决欠驱动自主水下航行器(AUV)在复杂水域下的三维路径规划和避碰问题,结合欠驱动的运动特性与自身约束条件,提出一种改进的蚁群结合3次B样条曲线拟合的算法,模拟现实海域环境信息进行水下空间环境建模。针对传统蚁群算法规划出的全... 为解决欠驱动自主水下航行器(AUV)在复杂水域下的三维路径规划和避碰问题,结合欠驱动的运动特性与自身约束条件,提出一种改进的蚁群结合3次B样条曲线拟合的算法,模拟现实海域环境信息进行水下空间环境建模。针对传统蚁群算法规划出的全局路径转角大、曲折多所造成的欠驱动AUV舵轮使用寿命低的问题,采用垂直面安全域设置的方法,设计基于低崎岖度的适应度函数结合路径长度与平缓度的双边评价体系规划出全局路径。采用3次B样条曲线,基于原型值点及目标点速度矢量约束拟合出一条曲率连续、无碰撞的优化路径。仿真结果表明,在保证收敛速度和全局搜索能力的前提下,所规划的路径合理,满足欠驱动AUV运动条件。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 改进蚁群算法 B样条曲线理论 速度矢量约束

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欠驱动AUV的鲁棒位置跟踪控制 被引量：4

18

作者 毕凤阳 张嘉钟 +1 位作者 魏英杰 曹伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1690-1695,共6页

为了实现具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV的水平面鲁棒位置跟踪,基于李雅普诺夫理论,使用反步法设计了一个非线性控制器,并利用滑模控制方法提高控制系统的鲁棒性;为了检验该控制器的性能,选择有时变参考速度的正弦曲线作为参考... 为了实现具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV的水平面鲁棒位置跟踪,基于李雅普诺夫理论,使用反步法设计了一个非线性控制器,并利用滑模控制方法提高控制系统的鲁棒性;为了检验该控制器的性能,选择有时变参考速度的正弦曲线作为参考轨迹,在控制输入受限的情况下,对具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV系统进行了数值仿真,结果表明本文设计的控制器能很好地实现欠驱动AUV的水平面位置跟踪控制,具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 鲁棒位置跟踪 反步法 李雅普诺夫稳定性理论 不确定性

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基于主从同步的欠驱动AUV与移动平台水下对接控制

19

作者 刘俊杰 陈虹 王磊 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第11期95-99,共5页

许多应用场合要求水下自主航行器(AUV)与水下移动平台对接来实现能源补充和信息交换功能。针对欠驱动AUV与移动平台的水下对接问题,采用主从式同步跟踪策略,提出AUV接收目标的状态信息并控制自身位置与目标保持一致的控制方法,从而将AU... 许多应用场合要求水下自主航行器(AUV)与水下移动平台对接来实现能源补充和信息交换功能。针对欠驱动AUV与移动平台的水下对接问题,采用主从式同步跟踪策略,提出AUV接收目标的状态信息并控制自身位置与目标保持一致的控制方法,从而将AUV水下对接的问题转化为AUV与移动目标保持同步运动的问题。在给出移动目标和AUV的水平面线性化动力学模型基础上,设计了在常值海流影响下,欠驱动AUV同步跟踪由卡尔曼算法估计的目标运动轨迹的滑模控制器。使用Lyapunov稳定性理论证明了离散滑模控制器的稳定性,并使用仿真实验验证该控制方案的有效性。 展开更多

关键词 欠驱动型水下自主航行器 移动平台 水下对接 主从式同步 滑模控制器

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基于滤波反步法的欠驱动AUV三维路径跟踪控制 被引量：41

20

作者 王宏健 陈子印 +2 位作者 贾鹤鸣 李娟 陈兴华 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期631-645,共15页

研究了欠驱动自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)的三维空间路径跟踪控制问题.针对基于虚拟向导建立的三维路径跟踪误差模型,采用滤波反步法设计跟踪控制器,通过二阶滤波过程获得虚拟控制量的导数,避免了直接对虚拟控... 研究了欠驱动自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)的三维空间路径跟踪控制问题.针对基于虚拟向导建立的三维路径跟踪误差模型,采用滤波反步法设计跟踪控制器,通过二阶滤波过程获得虚拟控制量的导数,避免了直接对虚拟控制量解析求导的复杂过程,同时滤除了高频测量噪声,增加了系统对噪声的鲁棒性.通过设计滤波误差补偿回路,保证了滤波信号对虚拟控制量的逼近精度.基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒项,保证了闭环跟踪误差系统状态的渐近稳定.仿真结果表明了该控制器对噪声干扰具有一定的鲁棒性,能够实现对三维路径的精确跟踪. 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 三维路径跟踪 滤波反步法 虚拟向导

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