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具有PID反馈增益的自主水下航行器反步法变深控制
  • ISSN号:1000-8152
  • 期刊名称:《控制理论与应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001, [2]东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50979017); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20092304110008); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HEUCFZ1026); 哈尔滨市科技创新人才(优秀学科带头人)研究专项资金资助项目(2012RFXXG083)
中文摘要:

本文针对海底地形测绘时自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)的变深控制问题,提出具有PID增益调节的AUV深度控制方法,基于反馈增益的反步法设计控制器,避免了采用传统反步法导致控制器中存在虚拟控制量的高阶导数问题;基于李雅普诺夫稳定性理论设计控制器参数消除了部分非线性项,得到的控制器的线性部分为状态变量的线性组合,具有PID控制器参数调节的形式;针对存在建模不精确、外界干扰和测量噪声时的闭环系统鲁棒性进行分析,保证了误差系统在扰动作用时的一致最终有界性.最后通过仿真实验验证了本文设计的控制器的有效性.

英文摘要:

To deal with the problem of diving control for an autonomous underwater vehicle (AUV) in oceanographic mapping survey, we propose a depth control method with PID gain tuning function. In designing the controller, the require- ment of the higher order derivative of virtual control variable is eliminated by adopting the backstepping method based on the feedback gain instead of the traditional backstepping method. Part of nonlinear terms is removed in the design of con- troller parameters by using Lyapunov stability theorem, resulting in a linear controller which is composed of state variables with PID gain tuning function. Robustness analysis is performed on the system which is uniformly ultimately bounded in the presence of model uncertainties, external disturbances and measurement noises. Simulation results show the validity and the effectiveness of the proposed controller.

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期刊论文 56 会议论文 26 获奖 1 专利 11 著作 1
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期刊信息
  • 《控制理论与应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:胡跃明
  • 地址:广州五山路华南理工大学3号楼516室
  • 邮编:510640
  • 邮箱:aukzllyy@scut.edu.cn
  • 电话:020-87111464
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8152
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1240/TP
  • 邮发代号:46-11
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21084