AUV的改進(jìn)滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究.pdf

1、水下機(jī)器人是各個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度上強(qiáng)耦合的嚴(yán)重非線性系統(tǒng)，其精確的運(yùn)動(dòng)方程通常難以獲得。變結(jié)構(gòu)控制作為控制的一種方法，其優(yōu)點(diǎn)在于可采用不精確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，有較強(qiáng)的魯棒性，適合水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制，但是在切換面上存在著“抖振”現(xiàn)象。 本文闡述了滑?？刂品椒ǖ幕驹?，給出了變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)方法和步驟，針對(duì)可化為正則型的非線性系統(tǒng)模型，給出了兩種切換函數(shù)的確定方法：極點(diǎn)配置法和二次型指標(biāo)最優(yōu)法。另外針對(duì)滑模控制所存在的抖振問

2、題，研究了基于指數(shù)趨近律的改進(jìn)滑?？刂撇呗?。 結(jié)合AUV六自由度空間運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型，根據(jù)實(shí)際需要和控制器設(shè)計(jì)的方便進(jìn)行了適當(dāng)簡化，得到了AUV的五自由度(無橫搖)運(yùn)動(dòng)模型，采用指數(shù)趨近率的滑?？刂品椒▽?dǎo)出了某水下機(jī)器人的滑模控制方程，分別采用極點(diǎn)配置法和二次型指標(biāo)最優(yōu)法獲得了方程中的參數(shù)，為削弱滑?？刂浦挟a(chǎn)生的抖振在滑模控制中引入了改進(jìn)指數(shù)趨近律的系數(shù)的滑?？刂品椒?，分別設(shè)計(jì)了水下機(jī)器人的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)冪次指數(shù)趨近律的滑模控制器