基于模糊PID的小型水下机器人运动控制研究

作     者：管志光 吴昊 王学林 林明星 GUAN Zhiguang;WU Hao;WANG Xuelin;LIN Mingxing

作者机构：山东交通学院工程机械学院济南250023 山东省科学院自动化研究所济南250000 山东大学机械工程学院济南250061 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2020ME267,ZR2023MF077) 山东省高等学校青创科技支持计划(2019KJB014) 山东省交通运输科技计划基金资助项目(2023B93) 

出 版 物：《火力与指挥控制》 (Fire Control & Command Control)

年 卷 期：2024年第49卷第10期

页      码：111-117页

摘      要：小型水下机器人(ROV)具有运动灵活、可靠性高等优点,在水下探测作业领域得到了广泛应用,但水下机器人工作环境复杂多变,自身运动具有强非线性与强耦合性,导致其稳定性降低。根据自行设计的ROV结构特点与水下运动规律建立了ROV运动控制模型,推导了转艏与定深运动控制传递函数,在此基础上设计了基于PID控制与模糊控制模糊PID控制器。通过仿真分析与水下试验对模糊PID控制器性能进行验证,转艏运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3°内浮动;定深运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3cm内浮动。结果表明设计的模糊PID控制器具有系统超调量小、调整时间快与抗干扰能力强等优点,可精准控制ROV完成设定运动。

主 题 词：小型水下机器人 模糊PID 运动控制 水下试验 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-0640.2024.10.015

馆 藏 号：203155621...