CAJ | 학술논문

近水面运动是海洋机器人的一种重要运动姿态,由于近水面处波浪比较剧烈,机器人无法靠自身保持一定的姿态和航向,特别是在一阶波浪力这种高频周期力的作用下,海洋机器人将不可避免地产生横摇、纵摇、垂荡等摇荡运动,严重影响到海洋机器人的正常工作及安全性,因此必须加以有效的控制.基于此,利用解耦及线性化方法得到海洋机器人水平面非线性运动方程,并依据终端滑模控制理论和零航速减摇鳍工作原理设计针对航向保持和横摇减摇的控制器,使系统状态的跟踪误差在有限的时间内收敛为零,另外考虑到海浪干扰的随机性及海洋机器人自身可携带的能量是有限的,因此在控制器的设计中引入自适应机制,并利用遗传算法从能量优化的角度出发对控制器参数进行优化.仿真结果表明,机器人在减少了系统能量消耗的同时保持了航向并达到了有效地减摇控制,从而提高了近水面航行时海洋机器人操纵控制的性能.
근수면운동시해양궤기인적일충중요운동자태,유우근수면처파랑비교극렬,궤기인무법고자신보지일정적자태화항향,특별시재일계파랑력저충고빈주기력적작용하,해양궤기인장불가피면지산생횡요、종요、수탕등요탕운동,엄중영향도해양궤기인적정상공작급안전성,인차필수가이유효적공제.기우차,이용해우급선성화방법득도해양궤기인수평면비선성운동방정,병의거종단활모공제이론화령항속감요기공작원리설계침대항향보지화횡요감요적공제기,사계통상태적근종오차재유한적시간내수렴위령,령외고필도해랑간우적수궤성급해양궤기인자신가휴대적능량시유한적,인차재공제기적설계중인입자괄응궤제,병이용유전산법종능량우화적각도출발대공제기삼수진행우화.방진결과표명,궤기인재감소료계통능량소모적동시보지료항향병체도료유효지감요공제,종이제고료근수면항행시해양궤기인조종공제적성능.