基于分布式控制力矩陀螺的水下航行器轨迹跟踪控制

作     者：黄道敏 徐瑞昆 唐国元 冯雷 刘智 徐国华 HUANG Daomin;XU Ruikun;TANG Guoyuan;FENG Lei;LIU Zhi;XU Guohua

作者机构：华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 武汉空军预警学院湖北武汉430010 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助(2018KFYYXJJ012) 湖北省自然科学基金(2016CFB305) 海洋防务技术创新中心创新基金资助 

出 版 物：《海洋工程》 (The Ocean Engineering)

年 卷 期：2018年第36卷第6期

页      码：69-76页

摘      要：基于控制力矩陀螺群(CMGs)的水下航行器具有低速或零速机动的能力。采用基于分布式CMGs的水下航行器方案,并研究其水平面的轨迹跟踪控制问题。通过全局微分同胚变换将非完全对称的动力学模型解耦成标准欠驱动控制模型,并根据简化的模型构建其轨迹跟踪的误差动力学模型,将轨迹跟踪控制问题转化为误差模型镇定问题。基于一种分流神经元模型和反步法设计了系统的轨迹跟踪控制律,该控制器不需要对任何虚拟控制输入进行求导计算,且能确保跟踪误差的最终一致有界性。仿真结果表明该控制器能够实现在不依赖动力学参数先验知识的情况下对光滑轨迹的有效跟踪。

主 题 词：分布式 控制力矩陀螺 水下航行器 轨迹跟踪控制 路径规划 反步法 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 

D　O　I：10.16483/j.issn.1005-9865.2018.06.008

馆 藏 号：203416113...