模型补偿的水下桥墩检测机器人抗扰控制研究

摘要：

水下桥墩检测机器人定点悬停检测作业时,姿态受外界强流扰动作用明显,对控制器的控制性能提出挑战.为增强机器人检测作业的稳定性和抗流性能,提出水动力模型补偿的自抗扰控制方法.首先,采用水动力仿真技术获取机器人迎流阻力与迎流角之间的机理关系;然后将其作为已知扰动补偿至自抗扰控制器中,利用观测器对内外扰动估计和补偿;最终实现了对强流作业环境中机器人的稳定控制功能.Matlab的Simulink仿真环境中的仿真结果表明:水动力模型补偿的自抗扰控制器相比传统PID和常规自抗扰控制器,由于利用已知信息对观测器补偿使状态观测器的估计负担变小,控制器的控制精度更高、响应速度更快、超调量更小且抗扰动性能更强,更适合应用在外部扰动较强但扰动可观测的复杂环境中.

关键词：桥墩检测机器人;模型补偿;定点悬停;水动力模型;自抗扰控制;仿真分析

所属期刊栏目：45

分类号：TN876-34;TP242.3(无线电设备、电信设备)

资助基金：山东省自然科学基金ZR2017MEE015

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：129-133