本文關(guān)鍵詞： 非全包裹 超空泡航行體 擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器 姿軌控制 自適應(yīng) 反演變結(jié)構(gòu)控制 脈寬脈頻調(diào)制　出處：《控制理論與應(yīng)用》2017年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對(duì)非全包裹超空泡航行體動(dòng)力學(xué)特性及相關(guān)姿軌控制方法尚不清楚等問(wèn)題,開展了對(duì)非全包裹超空泡航行體姿軌控制研究.首先對(duì)航行體進(jìn)行受力及空泡外形分析,并結(jié)合空泡輪廓及動(dòng)量定理對(duì)航行體動(dòng)力學(xué)建模;其次,設(shè)計(jì)了以空化器及尾部直接側(cè)向力作為控制輸入的超空泡航行體反演變結(jié)構(gòu)控制器,并對(duì)系統(tǒng)未知參數(shù)設(shè)計(jì)了參數(shù)自適應(yīng)律,對(duì)于系統(tǒng)模型中存在的未知干擾項(xiàng)設(shè)計(jì)了擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器(extended state observer,ESO)對(duì)其進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償;最后,將控制輸入中的直接側(cè)向力分為可調(diào)與不可調(diào)兩種情況分別進(jìn)行分析研究,利用脈寬脈頻調(diào)制方式(pulse-width pulse-frequency,PWPF)解決直接側(cè)向力不可調(diào)的情況下的控制輸入調(diào)制問(wèn)題.仿真結(jié)果驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性以及控制器對(duì)超空泡航行體穩(wěn)定航行及跟蹤控制的有效性.
[Abstract]:Aiming at the problem that the dynamic characteristics of incomplete encapsulated supercavitation vehicle and the related attitude orbit control methods are not clear, the research on attitude orbit control of incomplete encapsulated supercavitation vehicle is carried out. Firstly, the force and cavitation shape of the vehicle are analyzed. Combined with the cavitation profile and momentum theorem, the dynamics of the vehicle is modeled. Secondly, the inverse evolution structure controller of the supercavitation vehicle is designed, in which the cavitation device and the tail direct lateral force are used as the control input. The parameter adaptive law is designed for the unknown parameters of the system, and the extended state observer (extended state observer ESO) is designed to estimate and compensate the unknown disturbance in the system model. The direct lateral force in the control input is divided into adjustable and unadjustable conditions. The pulse-width pulse-frequency PWM (PWM) is used to solve the control input modulation problem when the direct lateral force is not adjustable. The simulation results verify the accuracy of the model and the effectiveness of the controller for the stable navigation and tracking control of the supercavitation vehicle.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院;長(zhǎng)安大學(xué)電子與控制工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51379176,61473233,51109179)資助~~
【分類號(hào)】：TJ6;TP273;U664.82

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本文編號(hào)：1519369