本文選題：欠驅(qū)動自主水下航行器(AUV)　切入點：高增益觀測器　出處：《計算機工程與應(yīng)用》2017年11期

【摘要】：通過研究欠驅(qū)動自治水下機器人(AUV)在水平面的運動規(guī)律,針對欠驅(qū)動AUV水平面軌跡跟蹤控制中的非完整約束、模型中的耦合性和非線性、海流干擾、跟蹤精度問題進行了深入的研究,運用高增益觀測器結(jié)合反步控制方法對欠驅(qū)動AUV軌跡跟蹤進行有效控制。定義了AUV的地面坐標(biāo)系和船體坐標(biāo)系,并完成了地面坐標(biāo)系向船體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換,建立了欠驅(qū)動AUV的水平面運動學(xué)模型和動力學(xué)模型。為欠驅(qū)動AUV所提出的高增益觀測器結(jié)合反步控制方案,在保證跟蹤系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,可以有效地提高跟蹤精度,能夠消除外界干擾對控制效果的影響,并使得控制輸入滿足實際工程的應(yīng)用約束條件�？刂品椒ǖ姆�(wěn)定性均采用Lyapunov穩(wěn)定性理論加以證明,并通過數(shù)值仿真驗證了所設(shè)計控制器的有效性。
[Abstract]:By studying the motion law of underactuated autonomous underwater vehicle (AUV) in the horizontal plane, aiming at the nonholonomic constraints in the trajectory tracking control of the underactuated AUV horizontal plane, the coupling and nonlinearity of the model, and the current interference, are studied.In this paper, the tracking accuracy problem is deeply studied, and the underactuated AUV trajectory tracking is effectively controlled by using high gain observer and backstepping control method.The ground coordinate system and hull coordinate system of AUV are defined, and the transformation from ground coordinate system to hull coordinate system is completed, and the kinematics model and dynamic model of underactuated AUV are established.The high gain observer combined with backstepping control scheme proposed for underactuated AUV can effectively improve the tracking accuracy and eliminate the influence of external disturbance on the control effect under the premise of ensuring the stability of the tracking system.And make the control input meet the practical engineering application constraints.The stability of the control method is proved by Lyapunov stability theory, and the effectiveness of the designed controller is verified by numerical simulation.
【作者單位】： 東北林業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)自動化學(xué)院;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(No.2572014BB03) 國家自然科學(xué)基金(No.31270757,No.31470714,No.51609048)
【分類號】：TP242

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周蘭鳳;洪炳熔;郭琦;;基于再生核理論的月球車軌跡跟蹤控制[J];計算機應(yīng)用研究;2007年06期

2 王波;梁景偉;馮德存;成曦;;一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器人軌跡跟蹤控制[J];齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年04期

3 董文杰,霍偉;鏈?zhǔn)较到y(tǒng)軌跡跟蹤控制:一種新方案[J];控制理論與應(yīng)用;2000年04期

4 孫子文;陳鵬程;紀(jì)志成;;基于觀測器設(shè)計的移動小車自適應(yīng)軌跡跟蹤控制研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2007年20期

5 葛暉;敬忠良;高劍;;基于軌跡線性化控制方法的全驅(qū)動自主式水下航行器軌跡跟蹤控制[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2011年02期

6 朱文宏,陳輝堂,張鐘俊;機械手的高精度軌跡跟蹤控制研究[J];機器人;1993年02期

7 朱圣兵;潘雙夏;;液壓挖掘機器人軌跡跟蹤控制綜合策略方案研究[J];機械;2006年06期

8 張立勛;卜遲武;;基于全局視覺的服務(wù)機器人滑模軌跡跟蹤控制[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

9 李輝;李年裕;張豫南;閆永寶;;一種無人地面車的軌跡跟蹤控制方法[J];裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報;2012年05期

10 李世華,田玉平;移動小車的軌跡跟蹤控制[J];控制與決策;2000年05期

相關(guān)會議論文 前6條

1 白麗潔;文傳源;;飛機對地攻擊飛行的軌跡跟蹤控制[A];1994年中國控制會議論文集[C];1994年

2 李茂濤;陳力;;驅(qū)動力矩受限情況下漂浮基空間機械臂基于飽和反正切函數(shù)的關(guān)節(jié)空間軌跡跟蹤控制[A];第三屆海峽兩岸動力學(xué)、振動與控制學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2013年

3 元波;陳力;;基座彈性影響下漂浮基空間機械臂的軌跡跟蹤控制及彈性振動主動抑制[A];第三屆海峽兩岸動力學(xué)、振動與控制學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2013年

4 范存君;陳力;;漂浮基空間剛—柔機械臂姿態(tài)關(guān)節(jié)軌跡跟蹤控制和最優(yōu)抑振[A];第七屆全國多體系統(tǒng)動力學(xué)暨第二屆全國航天動力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會議會議論文集[C];2011年

5 吳忠;吳宏鑫;;SGCMG系統(tǒng)框架角空間軌跡跟蹤控制[A];1998年中國控制會議論文集[C];1998年

6 李世華;田玉平;;移動小車的有限時間軌跡跟蹤控制[A];第二十二屆中國控制會議論文集（下）[C];2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 奚茂龍;群體智能算法及其在移動機器人路徑規(guī)劃與跟蹤控制中的研究[D];江南大學(xué);2008年

2 周蘭鳳;在虛擬環(huán)境中月球車智能導(dǎo)航研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄒佳鷗;SEM下納米操作的三維特征信息提取及軌跡跟蹤控制研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

2 袁天明;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機械手軌跡跟蹤控制方法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

3 朱夫偉;多軸系統(tǒng)高精度同步控制技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 黃偉;非完整輪式移動機器人固定時間軌跡跟蹤控制[D];燕山大學(xué);2016年

5 侯甜甜;考慮鉸間間隙和重力效應(yīng)的空間機械臂軌跡跟蹤控制[D];燕山大學(xué);2016年

6 袁秋杰;分鋼機械手柔順控制方法研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

7 宛佳飛;不確定性移動機械臂的軌跡跟蹤控制研究[D];湖南大學(xué);2015年

8 任天琦;基于MFAC的多關(guān)節(jié)串聯(lián)工業(yè)機器臂軌跡跟蹤控制研究及實現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2017年

9 汝書偉;月球車軌跡跟蹤控制及點鎮(zhèn)定的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

10 童鋒;自主車軌跡跟蹤控制研究[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

，

本文編號：1691401