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申请/专利权人：哈尔滨工程大学
摘要：本发明提供一种基于有限时间扩展状态观测器的AUV推进器容错控制方法，属于水下机器人控制技术领域，包括：给出受海流干扰的AUV动力学模型，在推进器故障及动力学模型不确定性下，将AUV动力学模型转换为AUV状态空间方程；根据AUV状态空间方程构建AUV跟踪误差模型；设计有限时间扩展状态观测器，并基于该观测器估计由海流干扰、推进器故障及动力学模型不确定性构成的广义不确定性；构建非奇异快速终端滑模面；步根据AUV跟踪误差模型、有限时间扩展状态观测器以及非奇异快速终端滑模面设计控制器；自适应参数调整方法的设计。本专利能在保持水下机器人跟踪精度的同时减少控制输出抖振及能耗，便于其更好地完成给定任务。
主权项：1.基于有限时间扩展状态观测器的AUV推进器容错控制方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：给出受海流干扰的AUV动力学模型，在推进器故障及动力学模型不确定性下，将AUV动力学模型转换为AUV状态空间方程；综合在海流干扰的AUV动力学模型、推进器故障及动力学模型不确定性，将AUV动力学模型转换为AUV状态空间方程，推导的AUV的状态空间方程为： 其中，d是将海流干扰、推进器故障和动力学模型不确定性合成的广义不确定性；假设始终存在一个常数d1，使得：d≤d1；步骤二：根据AUV状态空间方程构建AUV跟踪误差模型；步骤三：设计有限时间扩展状态观测器，并基于该观测器估计由海流干扰、推进器故障及动力学模型不确定性构成的广义不确定性；步骤四：构建非奇异快速终端滑模面；步骤五：根据AUV跟踪误差模型、有限时间扩展状态观测器以及非奇异快速终端滑模面设计控制器；步骤六：自适应参数调整方法的设计；设计一个时变的参数，通过参数的自适应调整来改善AUV的跟踪精度；控制器参数采用自适应参数确定，而非选用常值，其中自适应参数k1的设计如下所示： 具体参数设计在仿真实验中确定，自适应参数k1的设计如下所示：
全文数据：
权利要求：
百度查询： 哈尔滨工程大学 基于有限时间扩展状态观测器的AUV推进器容错控制方法
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