類空化效應是由于水下螺旋槳推進器近水面高速旋轉(zhuǎn)時,在螺旋槳與水面之間形成漩渦,從而將空氣吸入槳內(nèi)導致推進器效率極大降低,引起推力損失和噪聲的現(xiàn)象。螺旋槳推進器作為大多數(shù)水下機器人的唯一動力源,類空化效應的產(chǎn)生將極大影響機器人運動控制的穩(wěn)定性。提出了一種基于高斯過程的水下螺旋槳推進器推力預測方法,可以實現(xiàn)類空化效應下的高精度推力預測。介紹了類空化效應并揭示類空化效應的產(chǎn)生機理。建立了基于貝葉斯估計的推進器推力模型,對未出現(xiàn)空化效應時的推進器推力進行準確預測。在此基礎(chǔ)上,提出了基于高斯過程的推進器推力預測模型,利用基于貝葉斯估計的推力預測模型與基于高斯過程的類空化誤差補償,實現(xiàn)對類空化效應下的推力預測。通過試驗驗證了基于高斯過程的類空化預測模型的精確性與有效性,為水下機器人近水面的高精度運動控制奠定基礎(chǔ)。 

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期刊論文
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