一种无缆自治水下航行体的悬停控制方法技术

技术编号:8625640 阅读:142 留言:0更新日期:2013-04-25 22:35
本发明专利技术涉及一种无缆自治水下航行体的悬停控制方法,包括以下步骤:水下航行体采集安装在航行体上的传感器信息,将采集到的深度值和纵倾角进行滤波后作为反馈信号,采用PID控制方法实现深度和纵倾角的控制并得到控制量;然后根据推进器布局将控制量分配并输出至艏部和艉部垂直槽道推进器实现悬停控制。本发明专利技术采用的无缆自治水下航行体的悬停控制方法可实现无缆自治水下航行体在设定深度下的稳定悬停,悬停期间水下航行体深度误差小于±0.5米,纵倾角变化范围小于±10度。为无缆自治水下航行体在水下顺利完成卫星定位校准提供技术保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无缆自治水下航行体(AUV, Autonomous UnderwaterVehicle)的悬停控制方法,具体地说是无缆自治水下航行体在水下相对于水流静止并保持固定深度的控制方法。主控计算机通过控制艏部和艉部垂直槽道推进器,实现对水下水下航行体深度和纵倾角的控制,使水下航行体稳定保持在水下设定的深度和稳定的姿态。
技术介绍
以往的自治水下水下航行体是通过水下航行体上浮到水面来实现卫星定位校准的,这样无法保证水下航行体的隐蔽性,同时,当水面航行船只较多时,也无法保证水下航行体的安全性。有鉴于此,我们设计了水下航行体在水下实现卫星定位校准的功能。即当水下航行体需要进行卫星定位校准时,水下航行体在水下8米悬停,然后控制水下航行体内的绞车释放一定长度的电缆(约12米),电缆另一端的卫星定位信标在正浮力的作用下上浮到水面,进行卫星定位校准。如果悬停时水下航行体的深度和姿态不稳定,会大大降低卫星定位校准的成功率,甚至会导致校准失败。
技术实现思路
为了克服目前无缆自治水下航行体无法实现悬停的不足,本专利技术提供了一种无缆自治水下航行体悬停控制方法。本专利技术采用的技术方案是,包括以下步骤水下航行体采集安装在航行体上的传感器信息,将采集到的深度值和纵倾角进行滤波后作为反馈信号,采用PID控制方法实现深度和纵倾角的控制并得到控制量;然后根据推进器布局进行控制量分配,将各推进器的控制量输出至艏部和艉部垂直槽道推进器,实现悬停控制。所述将采集到的深度值进行滤波采用排序均值法,具体为采集10个深度数据,然后进行排序,去掉最高值和最低值,取剩余数据的平均值作为当前的真值。所述采用PID控制方法实现深度和纵倾角的控制具体为给定目标值和反馈信息包括深度值和纵倾角;给定目标值和反馈信息作差分别得到深度值和纵倾角误差作为PID控制的输入。所述深度和纵倾角的控制量Pn分别通过以下公式得出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无缆自治水下航行体的悬停控制方法,其特征在于包括以下步骤:水下航行体采集安装在航行体上的传感器,将采集到的深度值和纵倾角进行滤波后作为反馈信号,采用PID控制方法实现深度和纵倾角的控制并得到控制量;然后根据推进器布局进行控制量分配,将各推进器的控制量输出至艏部和艉部垂直槽道推进器,实现悬停控制。

【技术特征摘要】
1.一种无缆自治水下航行体的悬停控制方法,其特征在于包括以下步骤 水下航行体采集安装在航行体上的传感器,将采集到的深度值和纵倾角进行滤波后作为反馈信号,采用PID控制方法实现深度和纵倾角的控制并得到控制量;然后根据推进器布局进行控制量分配,将各推进器的控制量输出至艏部和艉部垂直槽道推进器,实现悬停控制。2.根据权利要求1所述的一种无缆自治水下航行体的悬停控制方法,其特征在于所述将采集到的深度值进行滤波采用排序均值法,具体为采集1...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘健林扬郑荣于闯徐会希梁保强
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所
类型:发明
国别省市:

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