基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法技术

技术编号:41345778 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-20 10:01
本发明专利技术公开了一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,基于闭环增益成形算法,根据潜艇动力学模型的状态空间方程设计的潜艇深度控制器与潜艇纵倾控制器,能够快速、准确地实现变深和定深机动,使得潜艇垂直面运动控制器的响应时间和稳态误差达到最优,提高了潜艇的潜航性能和安全性;通过构建潜艇垂直面运动控制器的深度非线性函数与纵倾非线性函数,并根据深度非线性函数与纵倾非线性函数,结合潜艇垂直面运动控制器获取潜艇艏舵执行器的控制律与潜艇艉舵执行器的控制律,改进了潜艇垂直面运动控制器的线性误差反馈,增强了控制器的鲁棒性和节能效果,降低了外界干扰的影响,减少了舵机的能量消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及潜艇运动控制器设计,特别涉及一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法


技术介绍

1、潜艇垂直面运动控制包含了潜艇变深机动的自动舵控制和深度保持控制,深度保持控制指的是潜艇等水下航行器在各种干扰和不确定性下保持期望深度或跟随深度轨迹的能力,其对于潜艇的安全、隐蔽和任务执行具有重要意义。潜艇在执行各种任务时,会根据任务的需要在某个深度定深航行,这就要求潜艇有较好的深度保持性能,且一直以来潜艇姿态控制领域的热点研究之一。

2、然而由于深度保持控制属于多输入多输出系统,传统的潜艇姿态控制旨在提高航行的综合性能,提高控制率的稳定、准确以及快速等特性,在正常航行时具有良好的效果,但在极端情况下鲁棒性不强,且仍需借助驾驶人员凭自身的经验进行操纵,无法满足潜艇运动的控制精度要求,且潜艇由于需要长时间离岸执行任务,对于常规动力潜艇而言,能量节省也是保持其战斗力的重要考虑问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,以克服上述技术问题。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征在于,所述S1具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征在于,S2中获取潜艇动力学模型的状态空间方程表达式为:

4.根据权利要求1所述的一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征在于,所述S3具体包括以下步骤:

5.根据权利要求1所述的一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方...

【技术特征摘要】

1.一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征在于,所述s1具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于闭环增益成形算法的潜艇垂直面运动控制器设计方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:张显库马道成高诗杭范佳明雷云松孟耀郭强章沪淦
申请(专利权)人:大连海事大学
类型:发明
国别省市:

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