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相似文献
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1.
熊华胜  边信黔  施小成 《机器人》2005,27(6):526-529
研究设计了一个鲁棒H∞滤波器来解决自治水下机器人(AUV)航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题,并将其应用在AUV的航向控制系统中.建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程,并在特定的工作点对方程进行了线性化处理,得到了自治水下机器人的控制设计模型.基于线性矩阵不等式(LMI)方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H∞滤波器,并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验.仿真结果表明,该鲁棒H∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响,较准确地估计出系统的状态变量,能够提高AUV航向控制系统的控制品质.  相似文献   

2.
熊华胜边信黔  施小成 《机器人》2005,27(6):526-529,534
研究设计了一个鲁棒H^∞滤波器来解决自治水下机器人(AUV)航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题,并将其应用在AUV的航向控制系统中.建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程,并在特定的工作点对方程进行了线性化处理,得到了自治水下机器人的控制设计模型.基于线性矩阵不等式(LMI)方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H^∞滤波器,并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验.仿真结果表明,该鲁棒H^∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响,较准确地估计出系统的状态变量,能够提高AUV航向控制系统的控制品质.  相似文献   

3.
模糊滑模变结构控制在AUV纵倾控制中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
无人水下机器人(AUV)在潜浮运动过程中,纵倾角的控制对其在垂直面的运动状态起着关键的作用.尽管目前研究的控制方法对纵倾角有较好的控制效果,但是由于AUV不确定的非线性特性和模型参数,其控制性能并不理想.根据AUV垂直面的非线性模型,在特定的工作点对非线性模型进行了线性化,得到AUV垂直面纵倾运动的数学模型.设计了基于模糊控制理论的模糊滑模变结构控制器调整滑模控制的控制增益,并在海流干扰下用该控制器成功地对AUV进行了纵倾控制.仿真结果验证了该控制方法对运动模型不确定的AUV具有很好的控制性能,在外界干扰下,既保证了控制系统的快速性和鲁棒性,又能够有效地削弱抖振.  相似文献   

4.
本文提出一种生物启发神经动力学模型的自治水下机器人(autonomous underwater vehicles,AUV)三维轨迹跟踪控制算法.将AUV在三维空间的运动分为水平面运动和垂直面运动,针对传统反步轨迹跟踪控制器出现的速度跳变问题,采用生物启发神经动力学模型,通过构造一种简单的中间虚拟变量,同时结合Lyapunov函数设计出轨迹跟踪控制律,使其控制效果在水平面和垂直面都能够达到全局渐近稳定并且有平滑连续的输出结果,克服AUV反步轨迹跟踪控制的速度跳变问题.仿真结果证明了所提控制律的有效性.  相似文献   

5.
自治水下机器人全自由度仿真   总被引:4,自引:0,他引:4  
由于自治水下机器人的复杂性,系统仿真技术变得越来越重要,系统地分析了自治水下机器人(AUV,Autonomous UnderwaterVehicle)的运动模型和空间运动方程,运用MATAB下的SIMULINK,设计了自治水下机器人的全自由度仿真工具箱,包括机器人本体运动,位姿求解和坐标系统转换等多个部分,可以方便地进行控制方法的全自由度的仿真。  相似文献   

6.
为实现自治水下机器人(AUV)的三维航迹跟踪控制,考虑了非线性水动力阻尼对AUV系统的影响和外界海流干扰作用,提出了基于L2干扰抑制的鲁棒神经网络控制方法.该方法基于李雅普诺夫稳定性理论,设计神经网络控制器补偿非线性水动力阻尼和外界的海流干扰,再将神经网络的估计误差当做AUV系统的外部干扰用L2干扰抑制控制器予以消除.最后针对某AUV进行了螺旋线三维下潜跟踪控制仿真实验,结果表明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,可以实现AUV三维航迹的精确跟踪.  相似文献   

7.
基于迭代滑模增量反馈的欠驱动AUV地形跟踪控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
为实现欠驱动自治水下机器人(AUV)在未知海流干扰作用下的地形跟踪控制,提出一种基于非线性迭代滑模增量反馈的航迹跟踪控制器.基于虚拟向导的方法,建立AUV垂直面航迹跟踪误差方程.采用迭代方法,设计滑模增量反馈控制器,无需对AUV模型参数不确定部分和海流干扰进行估计,这样避免了AUV俯仰舵的抖振现象,并且减小了输出反馈控制的稳态误差与超调问题.仿真实验表明,所设计的控制器对AUV系统的模型参数摄动及海流干扰变化不敏感,所设计的参数易于调节.  相似文献   

8.
自治式水下机器人避障行为机制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对未知环境下自治式水下机器人(AUV)的运动规划问题,提出了一种基于行为的避障和趋向目标方法。根据行为动力学原理,设计了水平方面的趋向目标行为模块和避障行为模块,利用水平面的宏行为实现了水平面行为模块的融合。垂直面的行为设计根据模糊理论建立了输入"深度"和"高度"的模糊隶属度,制定了航行深度和距底高度与参考深度之间的推理规则,再通过解模糊化得到实际的参考深度的精确量。仿真结果表明:所设计的行为模型对外界环境有较好的反应性,响应正确有效,有助于提高AUV对环境的适应性。  相似文献   

9.
为实现设计的油浸式变压器内部检测机器人在实际作业过程中能针对深度方向某具体点进行观测,对机器人的深度悬停控制进行研究.通过对机器人控制策略的分析,根据水下机器人动力学理论,建立机器人在变压器油特殊介质的动力学模型.基于鲁棒反演控制方法及滑模自适应控制理论,提出一种鲁棒反演滑模控制方法,采用模糊控制器设计滑模面切换增益,以削弱不确定干扰带来的系统抖振,并通过Lyapunov理论分析证明控制器稳定性.解决了机器人在变压器油中因耦合、外界扰动等造成的深度悬停定点过程自旋及抖动问题,仿真及实验表明了所提出控制器的有效性.  相似文献   

10.
为提高自治水下机器人在垂直面跨越坡型、台阶型障碍的能力,提出了一种基于模糊控制的垂直面避碰规划方法.该方法以避碰声纳的输出作为输入,垂直面的深度调节量作为输出,直接建立了从障碍感知到避碰行为的映射.半物理仿真实验表明,该方法有效提高了某型自治水下机器人垂直面操纵性能,具有反应迅速、稳定性好、便于工程实现的优点.  相似文献   

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