观察型水下机器人预测控制器优化设计研究

摘要：

观察型水下机器人在水下运动时受暗流、波浪影响严重、造成操控困难、系统稳定性差等问题.常规的运动控制算法存在动态响应差、自适应能力不足的缺点,难以有效抑制水流干扰.为提高系统的稳定性,提出了一种水下机器人艏向及垂向控制的预测控制优化算法.首先对观察型水下机器人进行了水中运动特性分析,从而建立观察型水下机器人系统的运动学和动力学模型,再使用FLUENT软件对水下机器人参数进行数值模拟辨识,最后设计了在初始阶段经过增量式PID算法优化的广义预测控制器.经过仿真与实验结果验证,相比于传统的广义预测控制器,提出的优化广义预测控制器提高了系统稳定性,减小了震荡,缩短了响应时间,满足观察型机器人水下稳定运行的要求.

关键词：水下机器人、动力学模型、广义预测控制、湖试试验

所属期刊栏目：37

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;江苏省自然科学基金资助项目;江苏省国际科技合作项目;江苏省研究生科研与实践创新计划项目

在线出版日期：2020-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：332-337