兵工学报
兵工學報
병공학보
ACTA ARMAMENTARII
2013年
7期
922-928
,共7页
白瑜亮%崔乃刚%郭继峰%许江涛
白瑜亮%崔迺剛%郭繼峰%許江濤
백유량%최내강%곽계봉%허강도
控制理论%水下运载器%逆误差%隐式增量动态逆控制%层叠结构%出水姿态
控製理論%水下運載器%逆誤差%隱式增量動態逆控製%層疊結構%齣水姿態
공제이론%수하운재기%역오차%은식증량동태역공제%층첩결구%출수자태
control theory%underwater vehicle%inversion errors%implicit NDI control%stepped construction%out-of-water attitude
显式动态逆控制直接利用非线性对消来实现对系统的精确线性化,但由于实际模型存在不确定性因而会造成在对消过程中存在逆误差,使得控制的鲁棒性难以保证.在解决水下运载器出水运动问题中,由于存在较强的不确定性,显式动态逆控制无法消除逆误差的影响.出水过程中水动力变化剧烈同时海浪强烈作用,因此需要对姿态控制问题进行着重研究.在仿射形式的水下运载器出水运动数学模型基础上,推导并得到了隐式增量形式的动态逆控制律,利用层叠结构思想将系统划分为慢快两个回路.在时标分离的慢快回路基础上,引入状态变化率反馈,设计了不依赖精确数学模型的隐式增量控制律,提高了控制的鲁棒性.基于隐式动态逆相应的控制算法,考虑海浪作用、水动力参数摄动以及测量噪声的影响下,对水下运载器出水姿态进行跟踪控制,验证了控制律的有效性和合理性.
顯式動態逆控製直接利用非線性對消來實現對繫統的精確線性化,但由于實際模型存在不確定性因而會造成在對消過程中存在逆誤差,使得控製的魯棒性難以保證.在解決水下運載器齣水運動問題中,由于存在較彊的不確定性,顯式動態逆控製無法消除逆誤差的影響.齣水過程中水動力變化劇烈同時海浪彊烈作用,因此需要對姿態控製問題進行著重研究.在倣射形式的水下運載器齣水運動數學模型基礎上,推導併得到瞭隱式增量形式的動態逆控製律,利用層疊結構思想將繫統劃分為慢快兩箇迴路.在時標分離的慢快迴路基礎上,引入狀態變化率反饋,設計瞭不依賴精確數學模型的隱式增量控製律,提高瞭控製的魯棒性.基于隱式動態逆相應的控製算法,攷慮海浪作用、水動力參數攝動以及測量譟聲的影響下,對水下運載器齣水姿態進行跟蹤控製,驗證瞭控製律的有效性和閤理性.
현식동태역공제직접이용비선성대소래실현대계통적정학선성화,단유우실제모형존재불학정성인이회조성재대소과정중존재역오차,사득공제적로봉성난이보증.재해결수하운재기출수운동문제중,유우존재교강적불학정성,현식동태역공제무법소제역오차적영향.출수과정중수동력변화극렬동시해랑강렬작용,인차수요대자태공제문제진행착중연구.재방사형식적수하운재기출수운동수학모형기출상,추도병득도료은식증량형식적동태역공제률,이용층첩결구사상장계통화분위만쾌량개회로.재시표분리적만쾌회로기출상,인입상태변화솔반궤,설계료불의뢰정학수학모형적은식증량공제률,제고료공제적로봉성.기우은식동태역상응적공제산법,고필해랑작용、수동력삼수섭동이급측량조성적영향하,대수하운재기출수자태진행근종공제,험증료공제률적유효성화합이성.
