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多自主水下航行器分布式三维仿射编队机动控制
1
作者
姚明启
于林
+2 位作者
郭凯
陆宇
乔磊
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期360-368,共9页
[目的]为提高自主水下航行器(AUV)编队在复杂障碍场景中执行任务的能力,提出一种多AUV分布式三维编队队形机动控制方法。[方法]基于仿射变换理论与应力矩阵,实现AUV编队队形的缩放、旋转、共面、切变、共线或它们的组合机动。同时,基于...
[目的]为提高自主水下航行器(AUV)编队在复杂障碍场景中执行任务的能力,提出一种多AUV分布式三维编队队形机动控制方法。[方法]基于仿射变换理论与应力矩阵,实现AUV编队队形的缩放、旋转、共面、切变、共线或它们的组合机动。同时,基于拉普拉斯矩阵,实现多AUV编队的艏向一致性。此外,采用非奇异积分终端滑模控制器保证多AUV编队快速高精度跟踪期望轨迹。[结果]通过高保真仿真实验验证了所提出的AUV编队机动控制方案能够驱动多AUV编队,实现三维队形的高精度机动变换,具有高机动性与鲁棒性。[结论]所提方法使得多AUV编队能够通过灵活机动的队形来躲避复杂水下障碍物,提高了AUV编队的安全性和执行任务的能力。
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关键词
自主水下航行器
编队控制
滑模控制
避障
仿射变换
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职称材料
动力定位船舶鲁棒自适应异步自触发控制
被引量：
1
2
作者
姚明启
张国庆
+1 位作者
宋纯羽
张显库
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1376-1383,共8页
针对动力定位船舶的通信带宽受限、执行器增益不确定性等问题,本文提出了一种异步自触发动力定位控制策略。该策略设计了一种自触发机制,解决了传统事件触发方法需要对触发条件进行连续监控这一约束,即下一触发时刻仅需要根据当前时刻...
针对动力定位船舶的通信带宽受限、执行器增益不确定性等问题,本文提出了一种异步自触发动力定位控制策略。该策略设计了一种自触发机制,解决了传统事件触发方法需要对触发条件进行连续监控这一约束,即下一触发时刻仅需要根据当前时刻的相关信息进行计算。对于具有多个执行器的动力定位船舶,每个执行器的自触发机制相互独立互不影响,即其每个控制器-执行器信道中的控制信号均为异步触发式传输。此外,对于每个执行器设计了一个自适应参数对其增益不确定性进行在线估计和补偿。通过仿真实验对上述控制策略进行验证,仿真结果表明:所提出算法具有较高的定位精度与稳定性能,且极大程度上减少了控制信号的传输次数,相较于对比算法减少了100倍传输次数,具有低通信负载的优点,更加符合工程需求。
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关键词
动力定位
自触发控制
增益不确定
自适应控制
鲁棒控制
神经网络
反步法
非线性控制
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职称材料
题名
多自主水下航行器分布式三维仿射编队机动控制
1
作者
姚明启
于林
郭凯
陆宇
乔磊
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
南京理工大学能源与动力工程学院
出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期360-368,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52101365)
上海市青年科技英才扬帆计划资助项目(21YF1419800)
+3 种基金
中国科协青年人才托举工程资助项目(2021QNRC001)
中核集团“领创科研”资助项目
中核集团“青年英才”资助项目
上海交通大学深蓝计划资助项目(SL2021PT107)。
文摘
[目的]为提高自主水下航行器(AUV)编队在复杂障碍场景中执行任务的能力,提出一种多AUV分布式三维编队队形机动控制方法。[方法]基于仿射变换理论与应力矩阵,实现AUV编队队形的缩放、旋转、共面、切变、共线或它们的组合机动。同时,基于拉普拉斯矩阵,实现多AUV编队的艏向一致性。此外,采用非奇异积分终端滑模控制器保证多AUV编队快速高精度跟踪期望轨迹。[结果]通过高保真仿真实验验证了所提出的AUV编队机动控制方案能够驱动多AUV编队,实现三维队形的高精度机动变换,具有高机动性与鲁棒性。[结论]所提方法使得多AUV编队能够通过灵活机动的队形来躲避复杂水下障碍物,提高了AUV编队的安全性和执行任务的能力。
关键词
自主水下航行器
编队控制
滑模控制
避障
仿射变换
Keywords
autonomous underwater vehicles
formation control
sliding mode control
collision avoidance
affine transformation
分类号
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
动力定位船舶鲁棒自适应异步自触发控制
被引量：
1
2
作者
姚明启
张国庆
宋纯羽
张显库
机构
大连海事大学航海学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1376-1383,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52171291)
辽宁省应用基础研究计划项目(2023JH2/101600039)
+3 种基金
辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才(XLYC2203129)
大连市杰出青年科技人才项目(2022RJ07)
大连市重点领域创新团队支持计划(2020RT08)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(3132023137,3132023502).
文摘
针对动力定位船舶的通信带宽受限、执行器增益不确定性等问题,本文提出了一种异步自触发动力定位控制策略。该策略设计了一种自触发机制,解决了传统事件触发方法需要对触发条件进行连续监控这一约束,即下一触发时刻仅需要根据当前时刻的相关信息进行计算。对于具有多个执行器的动力定位船舶,每个执行器的自触发机制相互独立互不影响,即其每个控制器-执行器信道中的控制信号均为异步触发式传输。此外,对于每个执行器设计了一个自适应参数对其增益不确定性进行在线估计和补偿。通过仿真实验对上述控制策略进行验证,仿真结果表明:所提出算法具有较高的定位精度与稳定性能,且极大程度上减少了控制信号的传输次数,相较于对比算法减少了100倍传输次数,具有低通信负载的优点,更加符合工程需求。
关键词
动力定位
自触发控制
增益不确定
自适应控制
鲁棒控制
神经网络
反步法
非线性控制
Keywords
dynamic positioning
self-triggered control
gain uncertainty
adaptive control
robust control
neural network
backstepping
nonlinear control
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多自主水下航行器分布式三维仿射编队机动控制
姚明启
于林
郭凯
陆宇
乔磊
《中国舰船研究》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
动力定位船舶鲁棒自适应异步自触发控制
姚明启
张国庆
宋纯羽
张显库
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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