开架式观测型ROV定点悬停控制方法研究

摘要：

定点悬停能力是水下机器人重要的控制性能之一.水下机器人在水下运动时常受到波浪和海流等影响,使常规运动控制方法存在稳定性差的问题,需要一种抗干扰能力强和适应性好的运动控制方法.针对设计的ROV和工作要求,分别设计了传统PID控制器、模糊控制器和模糊PID控制器,并通过仿真分析对比了在海流和波浪等干扰的条件下各控制器的动态性能.试验结果表明:在定点悬停控制中,PID控制器适应能力差,抗干扰能力弱,对环境变化敏感;模糊控制器在复杂环境中具有良好的响应特性和抗干扰能力,但存在稳态误差,无法实现精准控制;模糊PID综合了两者的优势,既提高了PID控制器的响应速度和抗干扰能力,又弥补了模糊控制存在稳态误差的缺点,但抗干扰性能还是远不及模糊控制器.因此,当控制精度要求不是很高时,建议使用模糊控制器更好,当需要精准控制且控制误差在允许范围内时,建议使用模糊PID控制器.研究成果对水下机器人工程实践指导具有重要意义.

关键词：ROV、PID、模糊控制、模糊PID、波浪、海流

所属期刊栏目：47

分类号：TE952(石油机械设备与自动化)

资助基金：中石油“十三五”科技重大专项“中石油水下检测维护机器人系统开发关键技术研究”GCY-2C-17-6-1

在线出版日期：2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：55-64