一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法技术

技术编号:42698254 阅读:20 留言:0更新日期:2024-09-13 11:54
本发明专利技术涉及水下航行器运动控制技术领域,提供一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,包括:建立航行器的六自由度运动模型;通过对航行器六自由度运动模型进行线性化处理,获得第一航行器垂直面线性运动方程;基于第一航行器垂直面线性运动方程,采用最优控制方法进行双水平舵控制时的控制器设计,根据监测舵角、舵角指令与舵速之间的关系,设计舵卡检测算法;通过舵卡检测算法判断发生舵卡时,建立第二航行器垂直面线性运动方程;基于第二航行器垂直面线性运动方程,采用最优控制方法进行单水平舵控制时的控制器设计。本发明专利技术通过单水平舵舵卡发生后立即进行控制律重构,降低分离式舵航行器单舵卡时的失控风险,提高航行器的航行安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下航行器运动控制,尤其涉及一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法


技术介绍

1、水下航行器作为探索海洋的有力工具如今越来越受到人们的重视,现如今已逐渐成为智能航行器领域的重要分支,在水文测量、油气勘测、光缆巡检、隐蔽侦察等军民领域发挥着重要的作用。水下航行器的深度控制是其完成各项任务的重要基础,左右分离式舵水下航行器在正常航行时,通过操纵左侧尾水平舵和右侧尾水平舵进行航行器的深度控制,而当单舵卡发生后,相当于航行器运动模型和执行机构发生变化,采用常规控制器难以实现对航行器深度的控制。单舵卡后,单个尾水平舵面固定不动,此时执行机构只剩另一个尾水平舵,因此需要对航行器的控制器进行重新设计,以满足新的控制要求。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提供一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,本专利技术针对分离式舵航行器,通过常规控制器对正常航行状态下的航行器进行深度控制,通过舵卡检测算法对舵卡进行实时监测,当单水平舵舵卡发生后立即进行控制律重构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,航行器六自由度运动模型为六自由度非线性模型,对航行器进退运动、横移运动、升沉运动、横摇运动、俯仰运动、转艏运动进行描述。

3.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,所述S1步骤中,航行器六自由度运动模型为:

4.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,所述S2步骤中,通过将六自由度运动方程按泰勒级数展开并选择航行器垂直面的运动状态,获得第一航...

【技术特征摘要】

1.一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,航行器六自由度运动模型为六自由度非线性模型,对航行器进退运动、横移运动、升沉运动、横摇运动、俯仰运动、转艏运动进行描述。

3.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,所述s1步骤中,航行器六自由度运动模型为:

4.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,所述s2步骤中,通过将六自由度运动方程按泰勒级数展开并选择航行器垂直面的运动状态,获得第一航行器垂直面线性运动方程,第一航行器垂直面线性运动方程为:

5.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法,其特征在于,所述s3步骤中,采用二次型最优控制器进行双水平舵控制时的控制器设计,二次型最优控制器为:

6.根据权利要求1所述的一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖益欣赵光李兵军苏畅罗洪甲沈东王星月刘浩黄礼靖邹文雄
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1