AUV平面直线航迹跟踪控制算法

作     者：叶梦佳 王宇轩 王赟 赖周年 曹琳琳 吴大转 YE Meng-jia;WANG Yu-xuan;WANG Yun;LAI Zhou-nian;CAO Lin-lin;WU Da-zhuan

作者机构：流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 浙江大学湖州研究院浙江湖州313000 

基　　金：流体动力与机电系统国家重点实验室主任基金资助项目 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2022年第56卷第11期

页      码：2127-2134页

摘      要：针对自主水下航行器(AUV)在平面直线航迹跟踪过程中的航迹超调问题,设计基于航向航速双闭环运动控制的航迹跟踪控制算法.跟踪算法以视线导引法(LOS)为基础,设计时变前视距离提高AUV的机动性,并以一阶惯性滤波抑制因航向切换产生期望航向角的阶跃变化.控制算法采用抗积分饱和PID控制及参数自适应,以增加算法的鲁棒性,并将航向航速控制设计成双闭环,使得AUV航行时期望航迹段终点的距离偏差实时调整期望航速.结果表明,此航迹跟踪控制算法根据距离偏差调节实时航速,可使AUV提前减速以低速转向,抗积分饱和可避免航速超调,参数自适应以适应多种航行工况.AUV能准确跟踪期望航迹,最大航迹偏差小于1.0 m,并且大角度转向时可有效减小航迹超调.

主 题 词：自主水下航行器 航迹跟踪 视线导引法 抗饱和积分 双闭环控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1008-973X.2022.11.003

馆 藏 号：203115490...