光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
7期
1719-1726
,共8页
水下运载器%非线性自适应控制%Backstepping方法%Lyapunov理论
水下運載器%非線性自適應控製%Backstepping方法%Lyapunov理論
수하운재기%비선성자괄응공제%Backstepping방법%Lyapunov이론
underwater vehicle%nonlinear adaptive control%Backstepping method%Lyapunov theory
针对强非线性、大俯仰角运动的水下运载器纵向运动轨迹跟踪问题提出了一类非线性自适应控制方案.首先,直接采用非线性运动模型,在控制器设计过程中引入饱和函数,通过麦克劳林展开公式避免了俯仰角为小角度的假设限制;其次,考虑到运载器非线性运动模型很难给出精确的数学描述并且实际运载器系统存在模型误差,采用在线自适应方法近似逼近其非线性模型;最后,利用Backstepping方法设计了非线性自适应控制器,并利用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性.半实物仿真结果表明:在考虑测量噪声和参数不确定性的情况下,该算法对给出的3种轨迹的跟踪误差均小于0.5m,俯仰舵偏均小于15°,俯仰力矩均在105 N.m量级.结果验证了本文提出的控制系统鲁棒性强,满足跟踪性能要求.
針對彊非線性、大俯仰角運動的水下運載器縱嚮運動軌跡跟蹤問題提齣瞭一類非線性自適應控製方案.首先,直接採用非線性運動模型,在控製器設計過程中引入飽和函數,通過麥剋勞林展開公式避免瞭俯仰角為小角度的假設限製;其次,攷慮到運載器非線性運動模型很難給齣精確的數學描述併且實際運載器繫統存在模型誤差,採用在線自適應方法近似逼近其非線性模型;最後,利用Backstepping方法設計瞭非線性自適應控製器,併利用Lyapunov理論證明瞭控製繫統的穩定性.半實物倣真結果錶明:在攷慮測量譟聲和參數不確定性的情況下,該算法對給齣的3種軌跡的跟蹤誤差均小于0.5m,俯仰舵偏均小于15°,俯仰力矩均在105 N.m量級.結果驗證瞭本文提齣的控製繫統魯棒性彊,滿足跟蹤性能要求.
침대강비선성、대부앙각운동적수하운재기종향운동궤적근종문제제출료일류비선성자괄응공제방안.수선,직접채용비선성운동모형,재공제기설계과정중인입포화함수,통과맥극로림전개공식피면료부앙각위소각도적가설한제;기차,고필도운재기비선성운동모형흔난급출정학적수학묘술병차실제운재기계통존재모형오차,채용재선자괄응방법근사핍근기비선성모형;최후,이용Backstepping방법설계료비선성자괄응공제기,병이용Lyapunov이론증명료공제계통적은정성.반실물방진결과표명:재고필측량조성화삼수불학정성적정황하,해산법대급출적3충궤적적근종오차균소우0.5m,부앙타편균소우15°,부앙력구균재105 N.m량급.결과험증료본문제출적공제계통로봉성강,만족근종성능요구.
