欠驱动AUV全局无抖振滑模轨迹跟踪控制

发布时间：2017-08-29 19:28

  本文关键词：欠驱动AUV全局无抖振滑模轨迹跟踪控制

  更多相关文章： 自主水下航行器 全局控制 滑模控制 轨迹跟踪 反步法 自适应 多约束条件 Lyapunov方法

【摘要】：研究了具有控制输入及速度约束的欠驱动自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)全局轨迹跟踪控制问题。首先,将AUV运动学特性线性化,设计虚拟速度及航向角指令,解决传统反步法中速度跳变问题,满足了控制输入及速度约束条件;然后,结合动力学特性,采用自适应无抖振滑模技术,设计了欠驱动AUV的全局轨迹跟踪控制器,解决了Yu等滑模控制中无法保证航向跟踪控制问题。从工程应用角度出发,有界估计的自适应滑模控制器在AUV具有较大参数不确定及未知环境扰动条件下,表现出更好的控制性能。最后,基于Lyapunov稳定性理论的完整分析证明及仿真实验,表明了该控制器对系统不确定的鲁棒性,能够实现控制输入及速度约束的欠驱动AUV全局轨迹跟踪控制。
【作者单位】： 中国人民解放军海军驻锦州地区军事代表室;
【关键词】： 自主水下航行器 全局控制 滑模控制 轨迹跟踪 反步法 自适应 多约束条件 Lyapunov方法
【基金】：国家自然科学基金项目(51179038,51105088)
【分类号】：U664.82;U674.941
【正文快照】： 随着人类在海洋资源勘探和开发领域的不断加深,使得自主水下航行器(autonomous underwater ve-hicle,AUV)越来越得到重视,对其运动控制技术的 研究也提出了新的挑战[1-3]。由于自身重量和经济速度跳变问题,从而保证得到合理的控制输入,避免成本等因素,目前多数AUV采用更少推

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 王奎民;;主要海洋环境因素对水下航行器航行影响分析[J];智能系统学报;2015年02期

2 王宏健;陈子印;贾鹤鸣;李娟;陈兴华;;基于滤波反步法的欠驱动AUV三维路径跟踪控制[J];自动化学报;2015年03期

3 徐健;汪慢;乔磊;;欠驱动无人水下航行器三维轨迹跟踪的反步控制[J];控制理论与应用;2014年11期

4 夏国清;杨莹;赵为光;;欠驱动AUV模糊神经网络L_2增益鲁棒跟踪控制[J];控制与决策;2013年03期

5 贾鹤鸣;张利军;程相勤;边信黔;严浙平;周佳加;;基于非线性迭代滑模的欠驱动UUV三维航迹跟踪控制[J];自动化学报;2012年02期

6 贾鹤鸣;程相勤;张利军;边信黔;严浙平;;基于离散滑模预测的欠驱动AUV三维航迹跟踪控制[J];控制与决策;2011年10期

7 俞建成;张艾群;王晓辉;苏立娟;;基于模糊神经网络水下机器人直接自适应控制[J];自动化学报;2007年08期

8 徐玉如;肖坤;;智能海洋机器人技术进展[J];自动化学报;2007年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张雨阳;王瑞锋;;水下机器人控制系统软件设计[J];科技展望;2016年12期

2 马利民;;欠驱动AUV全局无抖振滑模轨迹跟踪控制[J];智能系统学报;2016年02期

3 魏延辉;陈巍;杨子扬;于园园;韩寒;;基于构形平面的水下机械臂运动学求解方法[J];机械与电子;2016年03期

4 齐雪;才治军;;基于Nussbaum增益方法的UUV路径跟踪控制[J];安徽科技学院学报;2016年02期

5 刘彦呈;付俞鑫;文元全;刘厶源;王宁;;基于模糊神经网络的无人水下航行器航迹跟踪控制[J];大连海事大学学报;2016年01期

6 华玉龙;迟宝山;孙伟;刘国强;;无人两栖平台航向跟踪控制策略研究[J];计算机仿真;2016年01期

7 刘瑛;杜光勋;全权;田云川;;基于Hamilton-Jacobi方程的飞行器机动动作可达集分析[J];自动化学报;2016年03期

8 郑为;邹启明;倪文玺;;水下无人潜航器避障与导航仿真系统设计与应用[J];系统仿真学报;2016年01期

9 张坤;高晓光;;未知风场扰动下无人机三维航迹跟踪鲁棒最优控制[J];电子与信息学报;2015年12期

10 武宪青;何熊熊;;欠驱动基准系统的约束控制[J];控制理论与应用;2015年12期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 潘长明;高飞;孙磊;王璐华;王本洪;李璨;;浅海温跃层对水声传播损失场的影响[J];哈尔滨工程大学学报;2014年04期

2 王宏健;陈子印;边信黔;贾鹤鸣;李娟;;欠驱动水下航行器三维直线航迹跟踪控制[J];控制理论与应用;2013年04期

3 王宏健;陈子印;贾鹤鸣;李娟;;具有PID反馈增益的自主水下航行器反步法变深控制[J];控制理论与应用;2012年09期

4 贾鹤鸣;张利军;齐雪;杨立新;;基于神经网络的水下机器人三维航迹跟踪控制[J];控制理论与应用;2012年07期

5 周洪波;裴海龙;贺跃帮;孙太任;;状态受限的小小型型无人直升机轨迹跟踪控制[J];控制理论与应用;2012年06期

6 贾鹤鸣;程相勤;张利军;边信黔;严浙平;;基于自适应Backstepping的欠驱动AUV三维航迹跟踪控制[J];控制与决策;2012年05期

7 周洪波;裴海龙;贺跃帮;赵运基;;基于滤波反步法的无人直升机轨迹跟踪控制[J];控制与决策;2012年04期

8 葛晖;敬忠良;高剑;;自主式水下航行器三维路径跟踪的神经网络H_∞鲁棒自适应控制方法[J];控制理论与应用;2012年03期

9 贾鹤鸣;张利军;程相勤;边信黔;严浙平;周佳加;;基于非线性迭代滑模的欠驱动UUV三维航迹跟踪控制[J];自动化学报;2012年02期

10 贾鹤鸣;程相勤;张利军;边信黔;严浙平;;基于离散滑模预测的欠驱动AUV三维航迹跟踪控制[J];控制与决策;2011年10期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李颀;石秀华;康智强;;基于灰色预测的AUV水平面轨迹跟踪控制研究[J];西安工业大学学报;2012年05期

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本文编号：755060