AUV在海流環(huán)境中的滑模變結(jié)構(gòu)控制應用技術(shù)研究.pdf

1、水下機器人在水下航行作業(yè)時，受到海流的強烈干擾，因此建立水下機器人在海流環(huán)境中的運動模型，實現(xiàn)水下機器人在海流中的精確運動控制，成為水下機器人運動控制技術(shù)研究中一個亟待解決的問題。 本文首先在分析了海流自身的運動特性及其對水下機器人作用的水動力本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合水下機器人六自由度運動模型，建立了水下機器人在海流環(huán)境中的六自由度空間運動模型，并根據(jù)課題研究需要，將其簡化為三自由度空間運動模型。 在建立了運動模型的基礎(chǔ)上

2、，本文將滑模變結(jié)構(gòu)控制方法應用于水下機器人在海流中的運動控制中。首先介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本原理，并對其中的一些關(guān)鍵問題進行了理論分析；其次針對本論文的研究對象，設(shè)計了位置控制器和速度控制器。在設(shè)計滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)時采用了分散滑動模態(tài)的切換模式，實現(xiàn)了系統(tǒng)的解耦控制；根據(jù)一類可控正則型多輸入非線性滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，將系統(tǒng)模型正則化；采用極點配置法設(shè)計了系統(tǒng)的切換函數(shù)；采用基于一種新型指數(shù)趨近率的控制策略削弱了系統(tǒng)的抖振現(xiàn)