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基于干扰特性指标与推力分配的载人潜水器容错控制
1
作者
方星
阮中一
+2 位作者
张琪杰
刘飞
高翔
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1264-1273,共10页
载人潜水器在深海复杂恶劣的环境中运行,容易受到外部环境干扰和推进器故障的困扰,本文将干扰特性指标与基于推力分配的主动容错控制方法相结合,提出了一种新的主动容错控制方法.首先,建立了载人潜水器系统的数学模型;其次,设计非线性...
载人潜水器在深海复杂恶劣的环境中运行,容易受到外部环境干扰和推进器故障的困扰,本文将干扰特性指标与基于推力分配的主动容错控制方法相结合,提出了一种新的主动容错控制方法.首先,建立了载人潜水器系统的数学模型;其次,设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总干扰,并设计无推进器故障时的控制器;然后,针对推进器故障问题,引入权重矩阵进行推力分配以保护故障推进器,并设计了干扰特性指标表示干扰的性质对跟踪误差和推力损失的影响;在此基础上,给出了一种基于干扰特性指标与推力分配的新型容错控制方法,李雅普诺夫方法保证了该控制算法的理论稳定性;最后,通过数值仿真,验证所设计的控制方法的优越性.其优越性主要体现在:能够利用可用干扰与补偿有害干扰,并将可用的干扰能量用于补偿故障推进器的推力缺失.
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关键词
载人潜水器
非线性
干扰
观测器
干扰特性指标
推力分配
容错控制
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职称材料
载人潜水器的干扰特性分析与自适应滑模控制
被引量：
1
2
作者
张琪杰
方星
+1 位作者
刘飞
高翔
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1315-1322,共8页
针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动...
针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动力学模型;然后,本文设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总扰动,并提出一种扇形区域干扰特性指标,用于判断干扰对系统的影响;其次,文章设计一种基于干扰特性指标的自适应滑模控制方法,并且根据李雅普诺夫理论进行严格的稳定性分析;最后,通过数值仿真,验证所设计的滑模控制方法的优越性.其优越性主要体现在:不仅能够有效缓解抖振现象,并且避免控制增益高估的问题.
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关键词
干扰特性指标
自适应滑模控制
非线性
干扰
观测器
干扰
抑制
载人潜水器
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职称材料
题名
基于干扰特性指标与推力分配的载人潜水器容错控制
1
作者
方星
阮中一
张琪杰
刘飞
高翔
机构
江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室
国家深海基地管理中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1264-1273,共10页
基金
国家自然科学基金项目(62273165)
装备预研教育部联合基金项目(8091B032259)
中国博士后科学基金项目(2021M702505,2023T160493)资助。
文摘
载人潜水器在深海复杂恶劣的环境中运行,容易受到外部环境干扰和推进器故障的困扰,本文将干扰特性指标与基于推力分配的主动容错控制方法相结合,提出了一种新的主动容错控制方法.首先,建立了载人潜水器系统的数学模型;其次,设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总干扰,并设计无推进器故障时的控制器;然后,针对推进器故障问题,引入权重矩阵进行推力分配以保护故障推进器,并设计了干扰特性指标表示干扰的性质对跟踪误差和推力损失的影响;在此基础上,给出了一种基于干扰特性指标与推力分配的新型容错控制方法,李雅普诺夫方法保证了该控制算法的理论稳定性;最后,通过数值仿真,验证所设计的控制方法的优越性.其优越性主要体现在:能够利用可用干扰与补偿有害干扰,并将可用的干扰能量用于补偿故障推进器的推力缺失.
关键词
载人潜水器
非线性
干扰
观测器
干扰特性指标
推力分配
容错控制
Keywords
manned submersible vehicle
nonlinear disturbance observer
disturbance characteristic index
control allocation
fault-tolerant control
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
载人潜水器的干扰特性分析与自适应滑模控制
被引量：
1
2
作者
张琪杰
方星
刘飞
高翔
机构
江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室
国家深海基地管理中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1315-1322,共8页
基金
国家自然科学基金项目(62273165,61833007)
中国博士后科学基金项目(2021M702505)
装备预研教育部联合基金项目(8091B032259)资助。
文摘
针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动力学模型;然后,本文设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总扰动,并提出一种扇形区域干扰特性指标,用于判断干扰对系统的影响;其次,文章设计一种基于干扰特性指标的自适应滑模控制方法,并且根据李雅普诺夫理论进行严格的稳定性分析;最后,通过数值仿真,验证所设计的滑模控制方法的优越性.其优越性主要体现在:不仅能够有效缓解抖振现象,并且避免控制增益高估的问题.
关键词
干扰特性指标
自适应滑模控制
非线性
干扰
观测器
干扰
抑制
载人潜水器
Keywords
disturbance characterization index
adaptive sliding mode control
nonlinear disturbance observer
disturbance rejection
manned submersible vehicle
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
U664.82 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于干扰特性指标与推力分配的载人潜水器容错控制
方星
阮中一
张琪杰
刘飞
高翔
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
载人潜水器的干扰特性分析与自适应滑模控制
张琪杰
方星
刘飞
高翔
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
已选择
0
条
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