【摘 要】
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针对自主式水下航行器非线性、强耦合、模型不确定特性以及复杂海洋环境下的未知干扰问题,本文提出了基于微分几何的精确反馈线性化的滑模控制方法.利用反馈线性化方法将非线性强耦合的航行器模型转换成线性模型,减少非线性航行器带来的系统误差;设计了比例积分观测器,完成反馈线性化模型在复杂海洋环境下的受到的未知干扰的精确观测;在比例积分观测器的基础上,设计滑模控制器,并提出了自适应可变参的方法来消除抖振.基于Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制器在未知外界扰动下的鲁棒性和稳定性.仿真结果表明,提出的控制方法有效
【机 构】
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哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001
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针对自主式水下航行器非线性、强耦合、模型不确定特性以及复杂海洋环境下的未知干扰问题,本文提出了基于微分几何的精确反馈线性化的滑模控制方法.利用反馈线性化方法将非线性强耦合的航行器模型转换成线性模型,减少非线性航行器带来的系统误差;设计了比例积分观测器,完成反馈线性化模型在复杂海洋环境下的受到的未知干扰的精确观测;在比例积分观测器的基础上,设计滑模控制器,并提出了自适应可变参的方法来消除抖振.基于Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制器在未知外界扰动下的鲁棒性和稳定性.仿真结果表明,提出的控制方法有效,能够实现在复杂海洋环境下的自主式水下航行器时变三维轨迹的精准控制.
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