基于干擾觀測器的欠驅(qū)動AUV自適應反演控制
本文關鍵詞:基于干擾觀測器的欠驅(qū)動AUV自適應反演控制 出處:《中南大學學報(自然科學版)》2017年01期 論文類型:期刊論文
更多相關文章: 欠驅(qū)動自治水下機器人 深度跟蹤 非線性干擾觀測器 自適應 反演法
【摘要】:針對未知外界干擾存在的情況,提出一種基于非線性干擾觀測器(NDO)的自適應反演控制,用于改善欠驅(qū)動自治水下機器人(AUV)深度跟蹤控制性能。首先對欠驅(qū)動自治水下機器人的垂直面模型進行有條件的簡化,得到新的運動學及動力學方程,建立簡化后模型的狀態(tài)方程;其次根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)方程構建非線性觀測器,設計自適應反演控制器,輸出控制量根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定原理推導得出,確保包含非線性干擾觀測器及自適應反演控制器在內(nèi)的控制系統(tǒng)的一致漸進穩(wěn)定性。研究結果表明:所設計的非線性干擾觀測器以及自適應反演控制器可以實現(xiàn)欠驅(qū)動自治水下機器人在存在外界未知干擾情況下深度軌跡跟蹤,具有較強的魯棒性。
[Abstract]:Aiming at the unknown external disturbance, a nonlinear disturbance observer based on adaptive inversion control (NDO), for the improvement of underactuated autonomous underwater vehicle (AUV) depth tracking control performance. The vertical plane model of underactuated autonomous underwater robots to simplify the conditions, get the kinematics and dynamics of the new equation and set up the state equation of the simplified model; secondly based on nonlinear observer state equation of the system, the design of adaptive backstepping controller, the control output is based on the Li Yapu principle is Lyapunov stable, ensure the control system includes a nonlinear disturbance observer and adaptive backstepping controller, the consistent asymptotic stability. The results show that the design of the nonlinear disturbance observer and adaptive backstepping controller can achieve underactuated autonomous underwater robot in the presence of unknown In the case of interference, the depth trajectory tracking has strong robustness.
【作者單位】: 哈爾濱工程大學自動化學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51205074) 國家科學技術部國際科技合作項目(2014DFR10010) 中央高;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(HEUCF041703) 高等學校博士學科點專項科研基金資助項目(20112304120007)~~
【分類號】:TP242
【正文快照】: 自治水下機器人(AUV)是一種能夠進行自主運行,不需要實時干預過程的水下智能機器人,相對于遙控水下機器人而言,AUV具有作業(yè)范圍約束少,作業(yè)過程中可深可淺,可單個作業(yè),亦可多個協(xié)同工作等特點[1-2]。由于其獨特的優(yōu)勢,AUV被廣泛用于深海的各種作業(yè)活動,諸如海底礦物勘測,海圖
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 張文增,陳強,孫振國,趙冬斌;具有形狀自適應的欠驅(qū)動擬人機器人手指[J];機械工程學報;2004年10期
2 俞昌東;姜力;黃海;史士才;;殘疾人假手的仿人和欠驅(qū)動機構研究[J];機械設計;2007年09期
3 張文增;田磊;葉雨明;郝莉;;擬人機器人手多指欠驅(qū)動機構研究[J];機械設計與研究;2007年06期
4 朱健;袁昌松;朱向陽;;新型欠驅(qū)動擬人假肢手指的設計與分析[J];機械設計與研究;2008年02期
5 史士財;李榮;姜力;劉宏;;基于欠驅(qū)動原理的5指殘疾人假手設計[J];機械制造;2008年08期
6 張鑫;陳文銳;張可科;;欠驅(qū)動機器人手指實驗平臺的設計[J];裝備制造技術;2013年02期
7 葉軍;一種欠驅(qū)動多指桿機器人手[J];機械設計;1999年12期
8 葉軍,裴文;一種欠驅(qū)動電動型兩指多指節(jié)機器人手[J];機械;2001年05期
9 張文增,陳強,孫振國,徐濟民,趙冬斌;變抓取力的欠驅(qū)動擬人機器人手[J];清華大學學報(自然科學版);2003年08期
10 張文增;馬獻德;黃源文;邱敏;陳強;;末端強力抓取的欠驅(qū)動擬人機器人手[J];清華大學學報(自然科學版);2009年02期
相關會議論文 前4條
1 侯增廣;潭民;韓京清;;欠驅(qū)動機構控制的一種非光滑設計方法[A];第十九屆中國控制會議論文集(二)[C];2000年
2 劉展雷;馬保離;;基于觀測器的欠驅(qū)動船舶的輸出反饋鎮(zhèn)定[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年
3 趙秋玲;周亞麗;張奇志;;單足機器人跳躍控制研究[A];2009年中國智能自動化會議論文集(第二分冊)[C];2009年
4 劉慶波;余躍慶;蘇麗穎;;一種欠驅(qū)動機器人最優(yōu)避障運動規(guī)劃新方法[A];2007'儀表,,自動化及先進集成技術大會論文集(二)[C];2007年
相關重要報紙文章 前1條
1 本報記者 蔡煒 唐傳虎 本報見習記者 王巖;常州“智匯谷”展露未來神奇[N];新華日報;2012年
相關博士學位論文 前3條
1 蘇衍宇;欠驅(qū)動機械手及其抓取方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
2 李順沖;基于手勢協(xié)同分析的欠驅(qū)動假肢設計及其肌電控制方法[D];上海交通大學;2015年
3 張佩杰;欠驅(qū)動雙足機器人行走步態(tài)建模與動態(tài)行走控制策略研究[D];吉林大學;2010年
相關碩士學位論文 前10條
1 高超;核救災機器人欠驅(qū)動三指手抓持特性分析與開門抓持規(guī)劃[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
2 程明;基于指間協(xié)同的欠驅(qū)動假手機構研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
3 王黎U
本文編號:1396731
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1396731.html