观察型水下机器人预测控制器优化设计研究

作     者：朱春磊 曾庆军 徐鹏程 戴晓强 ZHU Chun-lei;ZENG Qing-jun;XU Peng-cheng;DAI Xiao-qiang

作者机构：江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11574120) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20160564) 江苏省国际科技合作项目(BZ2016031) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX18_2320) 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2020年第37卷第6期

页      码：332-337页

摘      要：观察型水下机器人在水下运动时受暗流、波浪影响严重、造成操控困难、系统稳定性差等问题。常规的运动控制算法存在动态响应差、自适应能力不足的缺点,难以有效抑制水流干扰。为提高系统的稳定性,提出了一种水下机器人艏向及垂向控制的预测控制优化算法。首先对观察型水下机器人进行了水中运动特性分析,从而建立观察型水下机器人系统的运动学和动力学模型,再使用FLUENT软件对水下机器人参数进行数值模拟辨识,最后设计了在初始阶段经过增量式PID算法优化的广义预测控制器。经过仿真与实验结果验证,相比于传统的广义预测控制器,提出的优化广义预测控制器提高了系统稳定性,减小了震荡,缩短了响应时间,满足观察型机器人水下稳定运行的要求。

主 题 词：水下机器人 动力学模型 广义预测控制 湖试试验 

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

馆 藏 号：203944653...