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申请/专利权人:大连海事大学
摘要:本发明提供了一种混合自适应水下机器人轨迹跟踪控制方法,包括如下步骤:S1、基于运动学方程和动力学方程建立系统运动控制模型;S2、得到非线性模型预测控制器;S3、将非线性模型预测控制器输出的基本控制输入ub输入至L1控制器中,输出得到干扰补偿uL1;将干扰补偿uL1和基本控制输入ub相结合后得到混合自适应控制输入输入至系统运动控制模型中,并考虑未知干扰,系统运动控制模型输出姿态状态至L1控制器和非线性模型预测控制器中进行优化,即时补偿因未知环境干扰和模型参数不确定性导致的跟踪精度误差,最终实现对水下机器人轨迹进行跟踪控制。本发明能够在对水下航行器进行轨迹追踪运动控制时保证全局稳定性。
主权项:1.一种混合自适应水下机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、建立水下机器人的固定坐标系以及机体坐标系;基于固定坐标系和机体坐标系建立水下机器人的运动学方程和动力学方程;以水下机器人驱动装置状态为输入量,基于运动学方程和动力学方程建立系统运动控制模型;S2、结合给定的参考轨迹和系统运动控制模型,将轨迹追踪问题转换为带有输入以及状态约束的非线性模型预测控制的滚动优化问题,得到非线性模型预测控制器;S3、将位置信息以及姿态信息输入至L1控制器中,估计未知环境干扰以及模型不确定性对航行器控制带来的影响,计算得出干扰补偿uL1;将干扰补偿uL1和基本的非线性模型预测控制器输入ub相结合后得到混合自适应控制输入输入至系统运动控制模型中,并考虑未知干扰,计算输出航行器位置、姿态状态,并作为下一次迭代计算的初始值输入L1控制器和非线性模型预测控制器中,即时补偿因未知环境干扰和模型参数不确定性导致的跟踪精度误差,最终实现对水下机器人轨迹进行跟踪控制。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 大连海事大学 一种混合自适应水下机器人轨迹跟踪控制方法
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