海洋運(yùn)載器的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的若干問題研究

1、上海交通大學(xué)博士后學(xué)位論文海洋運(yùn)載器的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的若干問題研究姓名：宋鑫申請學(xué)位級別：博士后專業(yè)：船舶與海洋工程指導(dǎo)教師：鄒早建201004海洋運(yùn)載器的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的若l：問題研究人提高。目前此問題的研究，止越來越多地被國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注[5][9]。同時(shí)，往執(zhí)行不同的任務(wù)時(shí)，不可避免地存在多任務(wù)之問的轉(zhuǎn)換，帶來了運(yùn)動(dòng)模型的轉(zhuǎn)換，引入了控制系統(tǒng)的奇異性問題[10]，加大了運(yùn)動(dòng)控制的難度。因此，存此類系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)中，構(gòu)建合適的運(yùn)動(dòng)控制

2、模型，解決系統(tǒng)存在的奇異性問題是系統(tǒng)建模的難點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)電非常重要，在實(shí)際工程的運(yùn)丌】巾，控制系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)往往無法被全部監(jiān)測出，這給控制系統(tǒng)的運(yùn)行帶來很大的隱患。冬穩(wěn)定的狀態(tài)參數(shù)變化很有可能正是系統(tǒng)4i正常運(yùn)行的原因，良好的觀測器不儀可以躲測控制器參數(shù)的變化，而且可以預(yù)測狀態(tài)參數(shù)的變化趨勢。Fossen等[11]釗‘對二維船舶，提出了非線性狀態(tài)觀測器，但它沒有應(yīng)用到不穩(wěn)定船的狀態(tài)觀測。Fossen等[12]提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)，

3、比如考慮了波浪干擾及偏移量的估計(jì)等。Pacoal[13]等針對三維移動(dòng)機(jī)器人的速度和位置估計(jì)提出‘種特殊的雙邊時(shí)變過濾觀測器。Berghuis[14]等提出了一種無源觀測控制器應(yīng)用于n自由度的機(jī)器人。Wit[t5]等提晰了滑模觀測器應(yīng)用于機(jī)器臂運(yùn)動(dòng)。最近，Refsnes等It6]提出了協(xié)作式的雙非線性Luenberger全局指數(shù)穩(wěn)定觀測器應(yīng)用于三維的多個(gè)無人自治水下機(jī)器人(AUVS)且詳細(xì)地考慮了柯式力和向心力、動(dòng)量，但算法假設(shè)了小幅度

4、橫搖的前提。Kinsey[17]提出了一種基于單一自由度的水卜機(jī)器人解耦模型的非線性觀測器且文中也闡述了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以一【：介紹的觀測器理論普遍存在如下缺點(diǎn)：缺乏系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程：運(yùn)載器的運(yùn)動(dòng)模型內(nèi)部存在局限性，從而對細(xì)節(jié)信息不了解且隨著時(shí)間推移可能會(huì)發(fā)生改變。Batista[18]等最新提出的‘種應(yīng)用于UUV的位置、線性速度和海洋來流的觀測器。文中闡述了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程和利用I∞魯棒控制理論加快觀測器的響應(yīng)速度等技術(shù)，并且介紹了有海洋來流和