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《基于模糊混合控制的自治水下機器人路徑跟蹤控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第23卷第3期控制理論與應用vo1．23NO．32006年6月ControlTheory＆ApplicationsJun．20o6文章編號：1000—8152(2006)03—0341—06基于模糊混合控制的自治水下機器人路徑跟蹤控制馬嶺。，崔維成(1．上海交通大學船舶海洋與建筑7-程學院，上海200030；2．中國船舶科學研究中心，江蘇無錫214082)摘要：基于模糊混合控制策略，本文提出了一種用于非線性欠驅(qū)動自治水下機器人的魯棒路徑跟蹤控制方法．利用Sugeno型模糊推理系統(tǒng)，將PD滑?？刂破髋c
2、非奇異終端滑模控制器光滑連接，構(gòu)造了模糊混合控制器．它能充分融合這兩類控制器的優(yōu)勢，無論系統(tǒng)遠離平衡點還是在其附近，都能取得快速收斂的效果．如果，借助于非時間參考量，將該混合控制器用于自治水下機器人路徑跟蹤控制，將有利于提高它在不確定環(huán)境中的跟蹤能力．最后，通過仿真計算結(jié)果驗證了該控制策略的有效性．關(guān)鍵詞：路徑跟蹤控制；模糊?昆合控制；自治水下機器人；終端滑模中圖分類號：TP273文獻標示碼：APathfollowingcontrolofautonomousunderwatervehiclebaseduponfuzzyhybridcontrolM
3、ALing。．CUIWei—cheng(1．SchoolofNavalArchitectureandCivilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China；2．ChinaShipScientificResearchCenter，WuxiJiangsu214082，China)Abstract：Baseduponafuzzyhybridcontrolstrategy，arobustpath—followingcontrolmethodisproposedforanonline
4、arandunderactuatedautonomousunderwatervehicle．ThefuzzyhybridcontrollerisconstructedthroughsmoothlycombiningaPDslidingmodecontrollerandanon·singularityterminalslidingmodecontrollerbyusingSugenofuzzyinference，whichintegratestheadvantagesoftwocontrollerstOobtainfasttransientconv
5、ergenceatanydistancefromtheequilibrium．Thishybridcontrollercanbeusedforpathfollowingcontrolofautonomousunderwatervehiclewithanon—timereferenceforimprovingthetrackingcapabilityofAUVinuncertainenvironment．Theefectivenessoftheproposedcontrolstrategyisverifiedbysimulationresults．
6、Keywords：pathfollowingcontrol；fuzzyhybridcontrol；autonomousunderwatervehicle；terminalslidingmode1引言(Introduction)統(tǒng)跟蹤誤差將可能超過使系統(tǒng)保持穩(wěn)定的最低界對于水下機器人、潛水器及水面艦艇的運動控限．而在PF問題中，所建立的跟蹤狀態(tài)偏差是系統(tǒng)制而言，路徑跟蹤控制具有潛在的實用價值，正在愈狀態(tài)與參考路徑之間的一種函數(shù)映射關(guān)系，它負責來愈多地吸引著人們的注意力．所謂路徑跟蹤控制根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)為其提供位于參考路徑上的目標點，是指在控制系統(tǒng)驅(qū)動下
7、，運動系統(tǒng)從任意初始位置其本身與時間并無直接關(guān)系．若系統(tǒng)受意外擾動，目駛?cè)腩A先規(guī)劃好的航行路徑，并沿此路徑最終抵達標點位置與姿態(tài)能夠保持不變，這就使得PF系統(tǒng)目的地．根據(jù)跟蹤狀態(tài)偏差與時間的關(guān)系，路徑跟蹤具有好的魯棒性，能夠抵抗大的干擾而不至導致系問題大致可以分為兩類：一類是對時間有所依賴的，統(tǒng)失穩(wěn)．到目前為止，在該領域已經(jīng)發(fā)表了相當數(shù)目稱為TT(trajectorytracking)問題；另一類是對時間的論文J．文獻[1]通過圓弧及線段的連接構(gòu)造并無嚴格要求的，稱為PF(pathfollowing)問題．在了優(yōu)化路徑，然后基于“后退”設計方法，
8、設計了欠TT系統(tǒng)中，虛擬目標點按照預定計劃在路徑上持續(xù)驅(qū)動水面艦艇的跟蹤控制律．文獻[2]將船舶運動運動，與當前系統(tǒng)狀態(tài)不相隸屬，因此它
