基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法技术

技术编号:44237363 阅读:17 留言:0更新日期:2025-02-11 13:38
本发明专利技术公开了一种基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法。作为水下机器人运动控制研究的基础,首先为水下机器人建立动力学模型;然后以自抗扰控制器作为基础控制器。为了避免跟踪微分器导致的相位滞后和调节时间变长的问题,本发明专利技术所设计的线性自抗扰控制器不使用跟踪微分器(TD),仅保留线性扩张状态观测器(LESO)和线性状态误差反馈率(LSEF)。最后,为了适应水下机器人在执行不同作业任务时面临控制模型变化的问题,本发明专利技术在改进的线性自抗扰控制器的基础上加入了模糊控制器,通过模糊推理规则动态的调整线性自抗扰控制器中的参数,以便为不同条件下的机器人运动控制调整最优控制参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自主水下机器人运动控制,尤其涉及一种基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法


技术介绍

1、海洋世界拥有丰富的自然资源、矿产资源和生物资源,因而对海洋环境的探索、生物的保护和海洋世界的认识已成为世界各国研究的热点问题。目前,由于各国对海洋工程的需求日益增加,越来越多的研究者致力于开发用于探索海洋世界完成多种水下任务的水下机器人。水下机器人具有机动灵活的特点,能够在水中长时间工作,已逐渐成为人类开发利用海洋资源的重要工具。其中水下无人航行器(uuv)是典型的代表之一,具备成本低、机动性高、自主性强等优点。与陆地机器人不同,uuv由于浮力、洋流等水下环境存在的特殊扰动,如何保证uuv在水下能够沿着预设的轨迹精确高效执行任务是控制技术所面临的难点。因此,提升水下无人航行器在复杂环境中的鲁棒性和自适应性显得尤为重要。

2、水下机器人运动控制的常见方法有pid控制、滑模控制、自抗扰控制等。pid控制器又叫比例-积分-微分控制器,其算法简单,不需要控制对象的模型,通过误差来消除误差的思想进行控制。但传统pid控制参数固定不变,无法适应复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利1要求所述的基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,在惯性坐标系和随体坐标系下建立水下机器人动力学模型,包括以下步骤:

3.根据权利1要求所述的基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,根据所建立动力学模型设计改进的线性自抗扰控制器,包括以下步骤:

4.根据权利1要求所述的基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,在所设计改进线性自抗扰控制器基础上,设计加入模糊控制器,通过模糊推理规则动态的调整自抗扰控制器中的参数,模糊自...

【技术特征摘要】

1.基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利1要求所述的基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,在惯性坐标系和随体坐标系下建立水下机器人动力学模型,包括以下步骤:

3.根据权利1要求所述的基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,根据所建立动力学模型设计改进的线性自抗扰控制器,包括以下步骤:

4.根据权利1要求所述的基于模糊自抗扰控制的水下机器人运动控制方法,其特征在于,在所设计...

【专利技术属性】
技术研发人员:李宗刚王超陈引娟黎斌杨欣皓黄思昭
申请(专利权)人:兰州交通大学
类型:发明
国别省市:

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