文档名：基于推力矢量分配的ROV姿态控制技术研究
摘要：针对遥控水下机器人(ROV:RemoteOperatedVehicle)在水下作业时,传统滑膜控制(SMC:SlidingModeControl)方法存在抖振、稳定性差等问题,提出一种新型协同控制律,并设计出一种基于推力矢量分配的ROV姿态控制器.首先,建立ROV运动学和动力学模型,并解耦动力学模型;然后,提出了一种新型协同控制律,通过构造适当的宏变量使其呈指数收敛,从而为ROV姿态控制系统提供连续的控制律,达到消除ROV姿态控制系统抖振的目的;最后,采用新型协同控制律设计出基于推力矢量分配的ROV姿态控制器.通过Matlab/Simulink进行仿真,结果表明,所提出的新型协同控制律可提高ROV姿态控制系统的控制精度与稳定性.该控制策略为ROV姿态控制提供了一种新的可行方案.
Abstract：TraditionalROV(RemoteOperatedVehicle)attitudecontrolmethods,operatedunderwaterbyROVs,havesufferedfromchatteringandpoorstability.AnewcooperativecontrollawisproposedandROVattitudecontrollerisdesignedbasedonthrustvectordistribution.Firstly,theROVkinematicsmodelanddynamicsmodelareestablished,andthethrustvectordistributionmodelanddecouplingdynamicsmodelarecarriedout.Then,anewcooperativecontrollawisproposed.Byconstructingappropriatemacrovariables,themacrovariablesconvergeexponentiallytoprovidecontinuouscontrolratefortheROVattitudecontrolsystemandeliminatechattering.Finally,anewcooperativecontrollawisusedtodesigntheROVattitudecontrollerbasedonthrustvectorallocation.TheresultsofMatlab/SimulinksimulationshowthattheproposednewcooperativecontrollawcanimprovethecontrolaccuracyandstabilityoftheROVattitudecontrolsystem.ThecontrolstrategyprovidesanewfeasibleschemeforROVattitudecontrol.
作者：刘均 闫佳丽 刘强 叶海春 王中杨 胡庆 Author：LIUJun YANJiali LIUQiang YEHaichun WANGZhongyang HUQing
作者单位：东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318中海油安全技术服务有限公司咨询事业部,天津300457东北石油大学机械工程学院,黑龙江大庆163318
刊名：吉林大学学报（信息科学版） ISTIC
Journal：JournalofJilinUniversity(InformationScienceEdition)
年，卷(期)：2024, 42(2)
分类号：TP13
关键词：水下机器人 推力矢量分配 新型协同控制 Matlab/Simulink仿真 姿态控制
Keywords：underwatervehicle thrustvectordistribution newcooperativecontrol Matlab/Simulink attitudecontrol
机标分类号：V448.22U455E911
在线出版日期：2024年5月27日
基金项目：国家自然科学基金基于推力矢量分配的ROV姿态控制技术研究[
期刊论文] 吉林大学学报（信息科学版）--2024, 42(2)刘均 闫佳丽 刘强 叶海春 王中杨 胡庆针对遥控水下机器人(ROV:RemoteOperatedVehicle)在水下作业时,传统滑膜控制(SMC:SlidingModeControl)方法存在抖振、稳定性差等问题,提出一种新型协同控制律,并设计出一种基于推力矢量分配的ROV姿态控制器.首先,建立...参考文献和引证文献
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