Serret-Frenet坐标系下AUV自适应路径跟踪控制
【图文】：
的变化逡逑而改变操舵行为，从而使ＡＵＶ快速收敛到期望路径上．控制器设计基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ理论和逡逑Ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ技术．最后通过Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定理论证明了闭环系统所有误差信号最终一致有逡逑界．仿真试验表明该方法对于系统时变而引起的参数摄动问题、系统模型不确定性以及外逡逑部干扰具有很强的适应性和鲁棒性．逡逑２问题描述逡逑本文研究的ＡＵＶ在水平方向运动时为全驱动，即分别存在ｚ方向和ｙ方向的作用力，逡逑以及首摇方向的控制力矩．逡逑ｙ＇逦期屮路径逡逑的0逦７－逡逑图１路径跟踪示意图逡逑（Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋Ｐａｔｈ邋ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ邋ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ邋ｆｒａｍｅ）逡逑图１为ＡＵＶ水平面路径跟踪示意图．｛［／｝、｛0和｛Ｓ｝分别代表惯性坐标系、Ｓｅｒｒｅｔ－逡逑Ｆｒｅｎｅｔ邋坐标系邋和载体坐标系．在曲线的微分几邋何中，，邋Ｓｅｒｒｅｔ－Ｆｒｅｎｅｔ邋坐标系是分邋析曲线的最重逡逑要工具之一，它相当于一个活动标架．其中，Ｐ为期望路径上任意一点，以Ｐ点的切线方向逡逑氏和垂线方向Ｋ为坐标轴建立｛Ｆ｝坐标系．Ｑ为ＡＵＶ的重心，与体坐标系原点０Ｓ重逡逑合．利Ｔ表示Ｑ在惯性坐标系｛［／｝中的位置和姿态向量．０为首摇角，用来确定从逡逑到｛［／｝的转换矩阵．［ｕｊ，ｒｆ为重心Ｑ在｛Ｓ｝中的线速度和角速度向童？并且假设ｗ邋＃邋０．逡逑抑＝为合速度，当ＡＵＶ横荡速度Ｉ；邋／邋０时，在载体坐标系下，径向方向ｕ与合速度逡逑方向叫不一致，所以存在侧漂角／？邋＝邋ａｒｃｔａｎｇ）．邋Ｓｌ，仍分别表示Ｐ点与Ｑ点间距离在逡逑轴，轴上的投影长度．为合速度叫与ａ？轴之间的夹角，且＝矽＋邋／３．也为合速度逡逑叫与ＰＳｉ轴之间的夹角．逡逑ＡＵＶ
，初始方位角矽（0）邋＝邋ｆｒａｄ，初始速度ｗ（０）邋＝邋０．２ｍ／ｓ，邋ｖ（０）邋＝邋—０．６ｍ／ｓ，初始角速度逡逑ｒ＊邋（０）邋＝邋Ｏｒａｄ／ｓ．虚拟参考目标点沿路径初始横坐标ｓ（０）邋＝邋０．逡逑假设ＡＵＶ模型中实际参数值是标称值的２倍，即：Ｐ邋＝邋２Ｐｇ．逡逑７０邋｜逦逦逦＇逦逦逦＇逦１逡逑６０邋？逡逑■邋ＡＵＶ邋ｐａｔｈ逡逑知逦逦ｄｅｓｉｒｅｄ邋ｐａｔｈ逡逑１０逦１逦—逦１逦１逦逡逑０逦１０逦２１）逦３０逦４０逦ＳＯ逡逑ＡＴ（ｍ）逡逑图４邋ＡＵＶ曲线路径跟踪图逡逑（Ｆｉｇｕｒｅ邋４邋Ｔｈｅ邋ｃｕｒｖｅ邋ｐａｔｈ邋ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ邋ｆｉｇｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ＡＵＶ）逡逑
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 唐鸿儒;宋爱国;;基于多传感器信息融合的侦察机器人模糊路径跟踪行为研究[J];传感技术学报;2007年08期
2 马保离，霍伟;移动小车的路径跟踪与镇定[J];机器人;1995年06期
3 李逃昌;胡静涛;高雷;刘晓光;白晓平;;一种与行驶速度无关的农机路径跟踪方法[J];农业机械学报;2014年02期
4 谢新伟,郝静如;浆液下搅拌机器人路径跟踪的模糊逻辑控制[J];机械工程师;2005年01期
5 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
6 葛平淑;王荣本;郭烈;;基于模糊逻辑的六轮月球车路径跟踪控制[J];吉林大学学报(工学版);2011年02期
7 吕文杰;马戎;李岁劳;付维平;;基于纯追踪模型的路径跟踪改进算法[J];测控技术;2011年07期
8 武星;楼佩煌;唐敦兵;;基于速度和加速度约束的有限控制能力路径跟踪[J];南京航空航天大学学报;2012年03期
9 付明玉;焦建芳;张爱华;;基于虚拟领航者的多艘船舶协调路径跟踪控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2013年02期
10 安凯;;球形机器人驱动系统设计与路径跟踪控制[J];农业机械学报;2014年02期
相关会议论文 前10条
1 陈杨杨;田玉平;;空间中多飞行器的协同路径跟踪控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 王浚岭;王必晴;张莉;;一致P-函数非线性互补问题的宽邻域路径跟踪算法[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
3 葛晖;敬忠良;;基于H_∞鲁棒自适应方法的无人飞艇3D路径跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
4 田宇;张艾群;李伟;;欠驱动自主水下机器人三维路径跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 刘敏;霍伟;;基于误差模型的移动机器人拖车倒退路径跟踪控制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
6 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 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
8 霍伟;程躜;;移动机器人拖车的后退路径跟踪控制设计[A];第25届中国控制会议论文集（下册）[C];2006年
9 刘杨;郭晨;沈智鹏;刘雨;郭迪;;欠驱动船舶路径跟踪的神经网络稳定自适应控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第八分册）[控制理论与应用（专刊）][C];2009年
10 张明路;关柏青;丁承君;;基于行为的移动机器人多分支路径跟踪与避障[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
相关博士学位论文 前8条
1 赵
本文编号：2632002
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2632002.html
