基于模型预测控制的UUV路径跟踪控制研究

发布时间：2018-07-09 23:11

  本文选题：水下无人航行器 + 欠驱动　； 参考：《仪器仪表学报》2017年11期

【摘要】：水下无人航行器(UUV)的路径跟踪控制是实现UUV多种军、民用途的重要技术基础。针对UUV路径跟踪控制中的欠驱动、非完整约束、模型的非线性,基于非线性连续模型预测控制算法设计了UUV垂直面路径跟踪控制器。建立了垂直面运动模型并基于状态空间模型给出了垂直面预测模型,通过给定性能指标,运用泰勒级数展开与李导数求解出了连续时间状态下的最优控制律,实现了欠驱动UUV路径跟踪控制。通过仿真实验,验证了垂直面路径跟踪控制器设计的有效性。
[Abstract]:The path tracking control of underwater unmanned aerial vehicle (UUV) is an important technical basis for the realization of various military and civilian applications of UUV. The UUV vertical path tracking controller is designed based on the nonlinear continuous model predictive control algorithm for the UUV path tracking control with underactuated nonholonomic constraints and nonlinear model. The vertical plane motion model is established and the vertical plane prediction model is given based on the state space model. The optimal control law in continuous time state is solved by Taylor series expansion and lie derivative. Underactuated UUV path tracking control is realized. The effectiveness of the design of the vertical path tracking controller is verified by simulation experiments.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金(51309067)项目资助
【分类号】：TP273;U664.82

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 施淑伟;严卫生;高剑;王迪;;自主船非线性路径跟踪控制[J];火力与指挥控制;2011年01期

2 严浙平;张彦超;高鹏;徐健;;水下无人航行器水平面路径跟踪控制方法研究[J];计算机测量与控制;2011年12期

3 高剑;刘富樯;赵江;严卫生;;欠驱动自主水面船的非线性路径跟踪控制[J];机器人;2012年03期

4 边信黔;牟春晖;严浙平;;多UUV沿多条给定路径运动的协调编队控制[J];哈尔滨工业大学学报;2013年01期

5 汪洋;郭晨;;建模参数不确定的欠驱动船舶路径跟踪控制[J];计算机工程与应用;2009年33期

6 王晓飞;张葆华;褚德英;张靖伦;;基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制器设计[J];船海工程;2012年01期

7 边信黔;牟春晖;张勋;严浙平;;基于路径跟踪的欠驱动UUV编队协调控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年04期

8 王晓飞;邹早建;李铁山;罗伟林;;带有干扰观测器的欠驱动船舶路径跟踪非线性模型预测控制(英文)[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年05期

9 肖宁;徐德民;严卫生;高剑;;控制约束下的多AUV编队路径跟踪[J];计算机仿真;2010年11期

10 严浙平;高鹏;牟春晖;赵玉飞;;欠驱动UUV的空间直线路径跟踪控制[J];传感器与微系统;2011年11期

相关会议论文 前2条

1 高剑;严卫生;赵宁宁;徐德民;;UUV的全局路径跟踪控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

2 高东奇;张宇杰;秦丰华;杨基明;;新型UUV仿生推进器的设计和性能评估[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

相关博士学位论文 前2条

1 牟春晖;面向空间曲线路径跟踪的多UUV协调编队控制[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 王晓飞;基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制研究[D];上海交通大学;2009年

相关硕士学位论文 前7条

1 邵峰;双体双推进无人船路径跟踪控制研究[D];青岛大学;2015年

2 史微微;无人水面艇直线路径跟踪控制器的设计与实现[D];大连海事大学;2016年

3 李鹏;基于滑模自抗扰的无人水面艇路径跟踪控制研究[D];大连海事大学;2017年

4 王舜;无人艇直线路径跟踪控制的研究与实现[D];大连海事大学;2017年

5 杨迪;欠驱动水面船舶路径跟踪的非线性自适应控制[D];大连海事大学;2013年

6 李磊磊;海流与位姿融合的UUV航海自适应调节方法研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

7 郝丽超;UUV驮载式回收过程中视觉导引技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

，

本文编号：2111048