控制理论与应用
控製理論與應用
공제이론여응용
CONTROL THEORY & APPLICATIONS
2014年
1期
66-77
,共12页
王宏健%陈子印%贾鹤鸣%李娟
王宏健%陳子印%賈鶴鳴%李娟
왕굉건%진자인%가학명%리연
欠驱动无人水下航行器%三维路径跟踪%反步法%反馈增益%虚拟向导
欠驅動無人水下航行器%三維路徑跟蹤%反步法%反饋增益%虛擬嚮導
흠구동무인수하항행기%삼유로경근종%반보법%반궤증익%허의향도
underactuated unmanned underwater vehicle (UUV)%three-dimensional path-following%backstepping%feedback gain%virtual guidance
针对欠驱动无人水下航行器的三维空间路径跟踪控制问题.基于虚拟向导建立载体坐标系下的三维路径跟踪运动学误差模型,首先设计跟踪误差反馈增益形式的线性控制项镇定位置跟踪系统,避免计算虚拟控制量导数的复杂形式;然后基于反步法设计动力学控制器,通过合理的选择控制器参数消除了部分非线性项,简化了虚拟控制量的形式,同时避免了采用传统反步法设计控制器时存在的奇异值问题,基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒反馈补偿项,保证了闭环跟踪误差系统状态的一致最终有界.仿真实验表明本文设计控制器能够精确跟踪三维曲线路径,并对外界干扰具有较好的鲁棒性.
針對欠驅動無人水下航行器的三維空間路徑跟蹤控製問題.基于虛擬嚮導建立載體坐標繫下的三維路徑跟蹤運動學誤差模型,首先設計跟蹤誤差反饋增益形式的線性控製項鎮定位置跟蹤繫統,避免計算虛擬控製量導數的複雜形式;然後基于反步法設計動力學控製器,通過閤理的選擇控製器參數消除瞭部分非線性項,簡化瞭虛擬控製量的形式,同時避免瞭採用傳統反步法設計控製器時存在的奇異值問題,基于李雅普諾伕穩定性理論設計魯棒反饋補償項,保證瞭閉環跟蹤誤差繫統狀態的一緻最終有界.倣真實驗錶明本文設計控製器能夠精確跟蹤三維麯線路徑,併對外界榦擾具有較好的魯棒性.
침대흠구동무인수하항행기적삼유공간로경근종공제문제.기우허의향도건립재체좌표계하적삼유로경근종운동학오차모형,수선설계근종오차반궤증익형식적선성공제항진정위치근종계통,피면계산허의공제량도수적복잡형식;연후기우반보법설계동역학공제기,통과합리적선택공제기삼수소제료부분비선성항,간화료허의공제량적형식,동시피면료채용전통반보법설계공제기시존재적기이치문제,기우리아보낙부은정성이론설계로봉반궤보상항,보증료폐배근종오차계통상태적일치최종유계.방진실험표명본문설계공제기능구정학근종삼유곡선로경,병대외계간우구유교호적로봉성.
