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题名复杂构型水下作业机器人水动力导数辨识研究
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作者
何丽思
刘鲲
陈超核
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机构
华南理工大学土木与交通学院
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第5期68-75,共8页
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基金
广东省重点领域研发计划(第六批)项目(2020B1111010001)。
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文摘
水下作业机器人一般结构复杂,其水动力模型往往具有高度非线性。为建立水下作业机器人的精确运动模型,首先基于黏流理论采用CFD软件STAR-CCM+对复杂构型水下作业机器人开展直航运动、斜航运动和平面运动机构运动模拟,得到水下作业机器人简单运动下各自由度上的水动力和力矩;然后针对不同的水动力导数型式,采用最小二乘法进行水动力导数辨识;最后,基于CFD软件计算的水下作业机器人二维回转运动的水动力计算结果,探讨不同水动力导数型式下复杂构型水下作业机器人水动力模型的精确性。本文可对复杂构型水下作业机器人的水动力导数型式选择和计算提供参考,并为其操纵性预报奠定基础。
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关键词
复杂构型水下作业机器人
水动力系数
PMM运动
曲线拟合
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Keywords
remotely operated vehicle with complex configuration
hydrodynamic coefficients
PMM motion
curve ftting
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分类号
U664
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名水下作业机器人滑模自抗扰控制方法研究
被引量：4
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作者
经慧祥
侯冬冬
王凯
秦丽萍
李广华
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机构
中国船舶集团有限公司第七一三研究所
河南省水下智能装备重点实验室
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2023年第1期101-107,共7页
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基金
国家超级计算郑州中心首批创新生态系统建设科技专项(201400211100)
河南省高等学校重点科研项目计划(22A413003)。
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文摘
水下作业机器人浮游状态抗流作业过程面临流场强扰动、机械臂与本体内力耦合干扰、运动特性不确定等问题。本文提出一种基于线型扩张观测器的水下机器人滑膜自抗扰控制方法,该方法能够将复杂控制系统解耦为多个串联积分子系统,主要采用线性扩张观测器对作业机器人所受流场干扰因素进行自适应补偿。在此基础上,利用滑膜控制对系统参数摄动不敏感性,增强控制系统的抗干扰性能。最后,结合李雅普诺夫理论分析作业机器人有界稳定控制。仿真结果表明,本文提出的方法相比传统的滑模控制和自抗扰控制方法具有更好的动态跟踪和抗干扰能力。
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关键词
水下作业机器人
线性扩张状态观测器
滑模自抗扰控制
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Keywords
UVMS
linear extended state observer
sliding mode active disturbance rejection control
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分类号
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TB568
[交通运输工程—水声工程]
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题名腹部作业型水下机器人控制系统研制
被引量：18
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作者
张玮康
王冠学
徐国华
刘畅
申雄
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机构
华中科技大学船舶与海洋工程学院
武汉第二船舶设计研究所
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2017年第2期124-132,共9页
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文摘
[目的]针对无人水下机器人(UUV)的回收任务要求,研制开发一台新式腹部作业型水下遥控机器人(ROV)。腹部作业型ROV不同于一般依赖机械手作业的传统ROV,其通过腹部作业机构完成与UUV的水下对接及回收。[方法]介绍腹部作业型ROV的系统组成及原理,提出一种以一体化工业加固计算机为水面监控单元,PC104嵌入式工业控制计算机为水下主控单元,各驱动板为驱动单元的控制系统架构。同时建立腹部作业型ROV的动力学模型,并设计水平面定向控制的H∞鲁棒控制器。[结果]单项试验、系统联调及水池试验表明,腹部作业型ROV控制系统具有良好的实时性和可靠性,能够满足UUV回收任务的要求。[结论]该架构和算法对于其他移动机器人、无人机、仿生机器人的控制系统开发均具有参考意义。
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关键词
腹部作业型水下遥控机器人
控制系统
PC104
H∞鲁棒控制
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Keywords
abdominal operating ROV
control system
PC104
H-infinity robust control
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分类号
U674.941
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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