潛水器是進行海洋探索、參與國際競爭、提振國家實力必不可少的戰(zhàn)略設備。同時潛水器也是多個領域的交叉產(chǎn)品。我國在潛水器研究領域有著卓越的成果,如潛龍一號、潛龍二號與蛟龍?zhí)柕�。隨著潛水器應用領域增多,日趨復雜的工程任務對潛水器的控制性能也不斷提出挑戰(zhàn),因此設計潛水器的高性能魯棒控制算法是潛水器系統(tǒng)整體設計中的關鍵技術(shù)。本文在對國內(nèi)外潛水器軌跡跟蹤控制算法的研究成果分析基礎上,以一類過驅(qū)動潛水器作為研究對象,提煉出跟蹤控制算法設計及應用中需要注意或避免的問題,設計了對外界擾動有強魯棒性的控制器,并提出了控制分配算法成功解決了潛水器的過驅(qū)動問題,主要研究內(nèi)容如下:1.根據(jù)潛水器的六自由度工作特性,分別建立慣性坐標系和體坐標系,并通過歐拉變換建立起兩者之間的關系,同時考慮外部擾動以及系統(tǒng)參數(shù)不確定性,構(gòu)建復雜環(huán)境下潛水器的運動學-動力學方程。2.針對系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定性與外界擾動組成的集總擾動,設計擴張狀態(tài)觀測器對集總擾動進行估計,并使用估計值對集總擾動進行前饋補償,在此基礎上設計全階非奇異終端滑�？刂扑惴�,實現(xiàn)潛水器在擾動下對預設軌跡的跟蹤控制。3.對潛水器系統(tǒng)中的擾動進行分析,將擾動分為有...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

圖1-1載人潛

圖1-2自治潛

圖2-1慣性坐標系與體坐標系示意圖

圖3-1基于擾動觀測器的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

本文編號：3888698