DSRV運(yùn)動(dòng)控制中參數(shù)自尋優(yōu)典型方法研究.pdf

1、深潛救生艇(DSRV)是目前使用最廣、最有效的援潛救生工具，許多擁有潛艇的國(guó)家越來(lái)越重視DSRV的研制與開(kāi)發(fā)。DSRV的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是其順利完成救援行動(dòng)的基礎(chǔ)，而運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的好壞很大程度上取決于控制算法的優(yōu)劣。S面控制作為一種簡(jiǎn)單、適用的控制算法被多次應(yīng)用在潛水器運(yùn)動(dòng)控制上，然而，其參數(shù)的固定或者簡(jiǎn)單的進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，使得在時(shí)變環(huán)境下控制效果不盡人意。本文旨在對(duì)DSRV運(yùn)動(dòng)控制中S面控制器參數(shù)自尋優(yōu)典型方法進(jìn)行研究。
　　 首先

2、，論文根據(jù)深潛救生艇試驗(yàn)載體的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和執(zhí)行器配置建立了基于牛頓-歐拉方程的試驗(yàn)載體數(shù)學(xué)模型，其目的是為參數(shù)自尋優(yōu)S面控制器的調(diào)試提供一個(gè)仿真平臺(tái)。
　　 然后，論文在分析S面控制器參數(shù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)人工調(diào)參的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，利用模糊控制原理探討了基于規(guī)則的參數(shù)自尋優(yōu)方法，仿真試驗(yàn)和水池試驗(yàn)均表明該參數(shù)優(yōu)化方法改善了S面控制器局部調(diào)整功能，控制效果有明顯提高。
　　 其次，論文通過(guò)借鑒模型預(yù)測(cè)控制的基本思想，將預(yù)測(cè)模型、

3、反饋校正與滾動(dòng)優(yōu)化引入到S面控制器中，探討了基于模型的參數(shù)自尋優(yōu)方法，并通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了該參數(shù)自尋優(yōu)算法的有效性。
　　 最后，論文在分析以上兩種參數(shù)自尋優(yōu)方法各自優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將兩種方法合理的結(jié)合，研究了基于預(yù)測(cè)模型的模糊參數(shù)自尋優(yōu)方法，該方法利用預(yù)測(cè)模型為模糊推理提供超前的系統(tǒng)狀態(tài)信息，有效地解決了模糊推理輸入信息滯后的問(wèn)題，也避免了滾動(dòng)優(yōu)化計(jì)算量大的難題。仿真試驗(yàn)表明了基于該方法的S面控制器控制效果優(yōu)于模糊S面控制器。