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基于推力矢量分配的ROV姿态控制技术研究

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admin 发表于 2024-12-14 11:46 | 查看全部 阅读模式

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
参考文献
引证文献
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