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水下旋翼式平台近水底扰动定深控制方法研究
1
作者
宋智斌
黎时宇
戴建生
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期116-130,共15页
针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,...
针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,采用动态面控制方法处理系统的非线性特性,引入一阶滤波器对虚拟控制律进行滤波,以此来代替复杂的微分运算,同时,通过非线性干扰观测器对系统内外部总扰动进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明系统的稳定性;通过仿真实验验证所设计控制策略在白噪声模拟的随机干扰和参数不确定条件下的有效性;最后,设计开发实验样机,并在不同期望深度的近水底开展定深实验。研究结果表明:在水底反冲击力的作用下,相比动态面控制和串级PID控制,采用所设计的控制策略,平台姿态通道和深度通道的控制精度均有不同程度的提高,说明所提出的控制方法具有较好的鲁棒性,可有效解决近水底扰动问题。
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关键词
水下旋翼式平台
近水底
扰动
定深控制
动态面控制
干扰观测器
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职称材料
带附体水下航行体近底运动时引起的流场压力变化
被引量：
2
2
作者
王鲁峰
张志宏
+2 位作者
顾建农
缪涛
邓辉
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2012年第6期58-64,共7页
基于势流理论,忽略水面兴波影响,以SUBOFF模型为对象,建立了水下航行体近底运动时引起的流场压力变化的数学模型,并应用Hess-Smith方法编程计算了SUBOFF模型的两种代表结构AFF-1和AFF-2近底运动时引起的流场压力变化。通过将SUBOFF模型...
基于势流理论,忽略水面兴波影响,以SUBOFF模型为对象,建立了水下航行体近底运动时引起的流场压力变化的数学模型,并应用Hess-Smith方法编程计算了SUBOFF模型的两种代表结构AFF-1和AFF-2近底运动时引起的流场压力变化。通过将SUBOFF模型表面压力系数的计算结果和实验数据进行比较,验证了该计算方法及程序的正确性和可靠性。对SUBOFF模型引起的水底压力变化特性进行了计算和分析。结果表明:SUBOFF模型指挥台围壳对水底压力变化的影响很小,可以忽略。
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关键词
水动力学
Hess—Smith方法
水下航行体
SUBOFF模型
指挥台围壳
近水底
压力变化
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职称材料
题名
水下旋翼式平台近水底扰动定深控制方法研究
1
作者
宋智斌
黎时宇
戴建生
机构
天津大学机械工程学院
天津大学现代机构学与机器人学中心
机构理论与装备设计教育部重点实验室
南方科技大学机器人研究院
伦敦国王学院机器人学中心
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期116-130,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(51975401)
国家自然科学基金创新研究群体项目(51721003)。
文摘
针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,采用动态面控制方法处理系统的非线性特性,引入一阶滤波器对虚拟控制律进行滤波,以此来代替复杂的微分运算,同时,通过非线性干扰观测器对系统内外部总扰动进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明系统的稳定性;通过仿真实验验证所设计控制策略在白噪声模拟的随机干扰和参数不确定条件下的有效性;最后,设计开发实验样机,并在不同期望深度的近水底开展定深实验。研究结果表明:在水底反冲击力的作用下,相比动态面控制和串级PID控制,采用所设计的控制策略,平台姿态通道和深度通道的控制精度均有不同程度的提高,说明所提出的控制方法具有较好的鲁棒性,可有效解决近水底扰动问题。
关键词
水下旋翼式平台
近水底
扰动
定深控制
动态面控制
干扰观测器
Keywords
underwater rotorcraft platform
proximity to the seabed disturbances
depth control
dynamic surface control
disturbance observer
分类号
TP242.3 [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
带附体水下航行体近底运动时引起的流场压力变化
被引量：
2
2
作者
王鲁峰
张志宏
顾建农
缪涛
邓辉
机构
海军工程大学理学院
出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2012年第6期58-64,共7页
基金
国家部委基金资助项目(513030203-01)
海军工程大学自然科学基金资助项目(HGDQNJJ11005)
文摘
基于势流理论,忽略水面兴波影响,以SUBOFF模型为对象,建立了水下航行体近底运动时引起的流场压力变化的数学模型,并应用Hess-Smith方法编程计算了SUBOFF模型的两种代表结构AFF-1和AFF-2近底运动时引起的流场压力变化。通过将SUBOFF模型表面压力系数的计算结果和实验数据进行比较,验证了该计算方法及程序的正确性和可靠性。对SUBOFF模型引起的水底压力变化特性进行了计算和分析。结果表明:SUBOFF模型指挥台围壳对水底压力变化的影响很小,可以忽略。
关键词
水动力学
Hess—Smith方法
水下航行体
SUBOFF模型
指挥台围壳
近水底
压力变化
Keywords
marine hydrodynamics
Hess-Smith method
underwater vehicles
SUBOFF model
sail appendage
near bottom
pressure variation
分类号
U661.1 [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
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1
水下旋翼式平台近水底扰动定深控制方法研究
宋智斌
黎时宇
戴建生
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
带附体水下航行体近底运动时引起的流场压力变化
王鲁峰
张志宏
顾建农
缪涛
邓辉
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2012
2
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职称材料
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