位置-速度闭环的AUV水平面悬停控制研究

关键词：auv 水平面悬停 线性闭环控制 测速反馈 

摘要：以长回转外形的重型自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)为试验平台,设计一种位置-速度闭环的AUV水平面悬停控制方法。针对AUV在悬停过程中的弱机动、慢时变特性,在距离闭环控制的基础上,引入速度反馈,通过距离偏差和航行速度的线性组合获取目标速度,进而控制主推进器转速,以此实现大惯性AUV的定点动力悬停。通过对AUV水动力特性和悬停控制量分析,设计动力悬停线性控制方法,并完成参数配置,以实现AUV在目标点的稳定悬停。最后,通过湖上航行试验,得出AUV能够稳定在目标点4 m范围内。与传统的位置闭环控制比较,悬停范围大大缩小,且改善了由于惯性超调带来的频繁大幅度调整,充分验证了该线性控制方法的有效性。

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