近些年來,自主式水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)在各個領域得到了廣泛的應用,尤其在地質監(jiān)測、能源勘探和管道排查等方面。路徑跟蹤控制作為AUV控制的基礎受到了眾多國內外學者的廣泛關注。然而在現(xiàn)實的海洋環(huán)境當中,欠驅動AUV的應用場景最為廣泛。本文主要研究欠驅動AUV在水平面運動和三維空間中運動的路徑跟蹤控制問題,所采用的控制律設計方法主要為反步法,主要研究內容如下:1.針對欠驅動AUV在水平面的路徑跟蹤控制問題,考慮外部環(huán)境未知擾動,設計了一種基于“視線法”(Line-of-Sight,LOS)的有限時間路徑跟蹤控制律,用來實現(xiàn)欠驅動AUV的曲線路徑跟蹤控制。采用了一種有限時間擾動觀測器用來精確觀測外部未知擾動,并且結合了有限時間濾波器技術,這不僅處理了傳統(tǒng)反步法的微分膨脹問題還解決了控制律設計過程中出現(xiàn)的奇異問題。考慮由濾波引起的誤差,引入濾波跟蹤誤差補償機制,提高了路徑跟蹤的控制精度。2.針對欠驅動AUV在水平面的路徑跟蹤控制問題,考慮外部未知擾動、模型不確定和控制器存在輸入飽和的情況,設計了一種基于“視線法”的有限時間路徑跟蹤控制律,...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

圖１，．?１自主式水下航行器??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ?ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ?ｖｅｈｉｃｌｅ??自主式水下航行器作為海洋資源勘探和利用的重要智能無人水下平臺，因為其在工??，、、

圖２．１欠驅動自主式水下航行器的兩大坐標系??

圖２．２定半徑ＬＯＳ導引算法原理圖??

圖２．３前視距離ＬＯＳ導引算法原理圖??－

本文編號：3883701