針對海洋時變中小尺度過程長期精細觀測需求,研制了一種輕型長航程AUV。這種AUV的最大特征是借鑒了水下滑翔機的變浮力、重心可調(diào)執(zhí)行機構(gòu),使得其具備海洋環(huán)境自適應(yīng)能力,可在不同海水密度條件下實現(xiàn)零攻角高效航行。首先介紹了輕型長航程AUV的系統(tǒng)組成,討論了這種可變浮力、可調(diào)重心AUV的航行控制系統(tǒng)設(shè)計;針對這種AUV新增的浮力和重心兩個控制輸入量間存在系統(tǒng)耦合的問題,開展了基于模型預(yù)測算法的零攻角定深航行控制器研究,著重闡述和推導(dǎo)了控制目標(biāo)的修正、面向控制的動力學(xué)建模以及模型預(yù)測控制器的設(shè)計過程;最后通過仿真驗證了所述方案和方法的可行性。該研究有利于提高輕型長航程AUV的航行效率,進一步提升AUV的續(xù)航能力。 

【文章來源】：海洋技術(shù)學(xué)報. 2020,39(02)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
1 輕型長航程AUV的系統(tǒng)組成
2 AUV航行控制系統(tǒng)設(shè)計
3 模型預(yù)測控制器設(shè)計
    3.1 深度控制目標(biāo)轉(zhuǎn)化
    3.2 面向控制的垂直面系統(tǒng)建模
        3.2.1 浮力和重心可調(diào)的AUV垂直面動力學(xué)建模參考潛艇標(biāo)準(zhǔn)六自由度運動方程以及平面運動假
        3.2.2 浮力調(diào)節(jié)過程的AUV狀態(tài)空間方程
        3.2.3 重心調(diào)節(jié)過程的AUV狀態(tài)空間方程
    3.3 雙模型切換的模型預(yù)測定深控制器設(shè)計
4 仿真試驗與分析
5 結(jié)論



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