近些年來,自主式水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,尤其在地質(zhì)監(jiān)測、能源勘探和管道排查等方面。路徑跟蹤控制作為AUV控制的基礎(chǔ)受到了眾多國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。然而在現(xiàn)實的海洋環(huán)境當(dāng)中,欠驅(qū)動AUV的應(yīng)用場景最為廣泛。本文主要研究欠驅(qū)動AUV在水平面運(yùn)動和三維空間中運(yùn)動的路徑跟蹤控制問題,所采用的控制律設(shè)計方法主要為反步法,主要研究內(nèi)容如下:1.針對欠驅(qū)動AUV在水平面的路徑跟蹤控制問題,考慮外部環(huán)境未知擾動,設(shè)計了一種基于“視線法”(Line-of-Sight,LOS)的有限時間路徑跟蹤控制律,用來實現(xiàn)欠驅(qū)動AUV的曲線路徑跟蹤控制。采用了一種有限時間擾動觀測器用來精確觀測外部未知擾動,并且結(jié)合了有限時間濾波器技術(shù),這不僅處理了傳統(tǒng)反步法的微分膨脹問題還解決了控制律設(shè)計過程中出現(xiàn)的奇異問題�？紤]由濾波引起的誤差,引入濾波跟蹤誤差補(bǔ)償機(jī)制,提高了路徑跟蹤的控制精度。2.針對欠驅(qū)動AUV在水平面的路徑跟蹤控制問題,考慮外部未知擾動、模型不確定和控制器存在輸入飽和的情況,設(shè)計了一種基于“視線法”的有限時間路徑跟蹤控制律,...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

圖１，．?１自主式水下航行器??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ?ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ?ｖｅｈｉｃｌｅ??自主式水下航行器作為海洋資源勘探和利用的重要智能無人水下平臺，因為其在工??，、、

圖２．１欠驅(qū)動自主式水下航行器的兩大坐標(biāo)系??

圖２．２定半徑ＬＯＳ導(dǎo)引算法原理圖??

圖２．３前視距離ＬＯＳ導(dǎo)引算法原理圖??－

本文編號：3883701