计算机仿真
計算機倣真
계산궤방진
COMPUTER SIMULATION
2015年
6期
324-328,334
,共6页
线性自抗扰控制%无人水下航行器%航向控制%预期动力学方程
線性自抗擾控製%無人水下航行器%航嚮控製%預期動力學方程
선성자항우공제%무인수하항행기%항향공제%예기동역학방정
Linear active rejection disturbance control%Unmanned underwater vehicle (UUV)%Heading attitude control%Expected dynamic equation
由于UUV航向运动受执行机构非线性约束的影响,还受到浪、流的干扰,给航向稳定性控制带来较大困难.为了改善UUV航向控制品质,将线性自抗扰控制技术应用到航向控制中.首先,利用线性扩张状态观测器估计出系统的“总合干扰”,并进行动态反馈补偿,将系统简化为积分串联标准型;然后,在积分串联标准型基础上,利用预期动力学方程设计了控制器;最后,通过引入饱和限幅环节和死区环节对控制器进行修正.针对线性扩张状态观测器在初始阶段存在“peaking”现象而造成执行机构大幅动作的问题,采取在初始阶段不引入“总和干扰”估计值的方法来解决.对比PID,线性自抗扰控制器在模型参数摄动、常值干扰、一阶高频波浪力干扰、低频正弦干扰下,有更好的动静态特性和鲁棒性.
由于UUV航嚮運動受執行機構非線性約束的影響,還受到浪、流的榦擾,給航嚮穩定性控製帶來較大睏難.為瞭改善UUV航嚮控製品質,將線性自抗擾控製技術應用到航嚮控製中.首先,利用線性擴張狀態觀測器估計齣繫統的“總閤榦擾”,併進行動態反饋補償,將繫統簡化為積分串聯標準型;然後,在積分串聯標準型基礎上,利用預期動力學方程設計瞭控製器;最後,通過引入飽和限幅環節和死區環節對控製器進行脩正.針對線性擴張狀態觀測器在初始階段存在“peaking”現象而造成執行機構大幅動作的問題,採取在初始階段不引入“總和榦擾”估計值的方法來解決.對比PID,線性自抗擾控製器在模型參數攝動、常值榦擾、一階高頻波浪力榦擾、低頻正絃榦擾下,有更好的動靜態特性和魯棒性.
유우UUV항향운동수집행궤구비선성약속적영향,환수도랑、류적간우,급항향은정성공제대래교대곤난.위료개선UUV항향공제품질,장선성자항우공제기술응용도항향공제중.수선,이용선성확장상태관측기고계출계통적“총합간우”,병진행동태반궤보상,장계통간화위적분천련표준형;연후,재적분천련표준형기출상,이용예기동역학방정설계료공제기;최후,통과인입포화한폭배절화사구배절대공제기진행수정.침대선성확장상태관측기재초시계단존재“peaking”현상이조성집행궤구대폭동작적문제,채취재초시계단불인입“총화간우”고계치적방법래해결.대비PID,선성자항우공제기재모형삼수섭동、상치간우、일계고빈파랑력간우、저빈정현간우하,유경호적동정태특성화로봉성.