基于预测控制的水下自航器抗海浪变深控制分析

发布时间：2021-11-20 16:43

　　水下自主航行器在近水面航行中存在着深度跟踪和姿态控制较为困难的问题。为此,首先建立了自主航行器的近水面三自由度运动数学模型,然后设计了无迹卡尔曼滤波器实现对系统状态的估计;接着,利用斯特林内插法在变动的工作点处对自主航行器模型进行近似线性化,并根据线性化后的模型设计预测控制器,实现自主航行器的变深运动控制。经过仿真试验,验证了滤波器对自主航行器近水面运动状态估计的准确性以及预测控制器在抗海浪扰动上的控制效果。仿真结果表明,带有无迹卡尔曼滤波器的预测控制器可以快速、准确地实现自主航行器的深度跟踪控制与姿态控制,且具有响应速度快,对外部扰动鲁棒性强的特点。 

【文章来源】：船舶工程. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于反步滑模算法的水下无人航行器变深控制[J]. 蒋云彪,郭晨,于浩淼.  船舶工程. 2018(02)
[2]基于滑模控制的AUV运动仿真系统[J]. 王晓伟,姚绪梁,王峰,孟令卫,杨光仪.  控制工程. 2017(12)
[3]基于AUV垂直面运动控制的状态增减多模型切换[J]. 周焕银,李一平,刘开周,封锡盛.  哈尔滨工程大学学报. 2017(08)
[4]带有UKF滚动时域估计的动力定位控制器[J]. 苏义鑫,赵俊.  哈尔滨工程大学学报. 2016(10)
[5]基于线性近似和神经网络逼近的模型预测控制[J]. 盖俊峰,赵国荣,宋超.  系统工程与电子技术. 2015(02)

博士论文
[1]自主水下航行器近水面的预测控制策略研究[D]. 杨光仪.哈尔滨工程大学 2017

硕士论文
[1]面向近水面观测任务的UUV自适应动态控位方法研究[D]. 康晓峰.哈尔滨工程大学 2016



本文编号：3507739