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位置-速度閉環的AUV水平面懸停控制研究
馬艷彤; 鄭榮; 于闖; 安家玉 東北大學機械工程與自動化學院; 遼寧沈陽110819; 中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室; 遼寧沈陽110016
關鍵詞：auv 水平面懸停 線性閉環控制 測速反饋
摘要：以長回轉外形的重型自主水下機器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)為試驗平臺,設計一種位置-速度閉環的AUV水平面懸停控制方法。針對AUV在懸停過程中的弱機動、慢時變特性,在距離閉環控制的基礎上,引入速度反饋,通過距離偏差和航行速度的線性組合獲取目標速度,進而控制主推進器轉速,以此實現大慣性AUV的定點動力懸停。通過對AUV水動力特性和懸停控制量分析,設計動力懸停線性控制方法,并完成參數配置,以實現AUV在目標點的穩定懸停。最后,通過湖上航行試驗,得出AUV能夠穩定在目標點4 m范圍內。與傳統的位置閉環控制比較,懸停范圍大大縮小,且改善了由于慣性超調帶來的頻繁大幅度調整,充分驗證了該線性控制方法的有效性。
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