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题名面向模块化设计的水下机器人集群编队控制
被引量：3
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作者
孙栋
汤奇荣
刘明昊
李江
刘浩煜
崔国华
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机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院智能协作机器人研究所
同济大学机械与能源工程学院机器人技术与多体系统实验室
同济大学中德学院
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第2期68-73,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61873192)
上海市产业协同创新项目(产业发展类)(HCXBCY-2022-051)“快扶”项目(61403110321)
+1 种基金
“创新”项目(No.20-163-00-TS-009-125-01,21-163-00-TS-011-011-01,2021-JCJQ-LB-010-11,2022-JCJQZQ-079)
“十四五”装备预研共用技术项目(50912030501)。
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文摘
针对在近海环境下,利用“以机代人”进行自主特种作业的实际需求,设计研发模块化可重构水下机器人,并提出一种基于领航者-虚拟结构的编队策略。首先针对几种不同的典型水下作业任务,依据重构方案设计异构水下机器集群;然后根据水平面三自由度运动学和动力学方程,推导水下机器人集群的动态误差模型;针对路径已知的集群编队问题提出领航者-虚拟结构策略,其中跟随者水下机器人采用基于通信时延补偿的滑模控制器进行跟踪。结果表明,该控制策略可以快速形成队形且轨迹误差小于5%。最后应用3种已开发完成的水下机器人,在可视化仿真平台中进行实验验证,证明该异构水下机器人集群编队方法合理高效。
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关键词
水下机器人
无人集群系统
编队控制
滑模变结构
可视化仿真
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Keywords
underwater robot
unmanned swarm system
formation control
sliding mode variable structure
visual simulation
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分类号
U674.94
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于滑模控制的欠驱动微型AUV轨迹跟踪控制
被引量：2
- 2
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作者
孙栋
汤奇荣
李江
刘明昊
崔国华
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机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院智能协作机器人研究所
同济大学机械与能源工程学院机器人技术与多体系统实验室
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2023年第24期97-101,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61873192)
上海市产业协同创新项目(产业发展类)(HCXBCY-2022-051)
+2 种基金
“快扶”项目(61403110321)
“创新”项目(20-163-00-TS-009-125-01,21-163-00-TS-011-011-01,2021-JCJQ-LB-010-11)
“十四五”装备预研共用技术项目(50912030501)。
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文摘
针对自行研制的微型自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV),提出一种基于准滑动模态的滑模变结构控制方法,以实现快速、精确的三维轨迹跟踪。首先建立微型AUV的动力学模型,并基于准滑动模态设计轨迹跟踪控制器,通过Lyapunov稳定性理论对控制器的控制效果进行验证。最后在Matlab环境中对微型AUV三维轨迹跟踪进行仿真验证,结果表明所设计的滑模控制器控制效果精度较高、响应较快,能够有效地实现水下三维空间的轨迹跟踪控制。
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关键词
自主式水下航行器
轨迹跟踪
滑模控制
李雅普诺夫理论
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Keywords
autonomous underwater vehicle
trajectory tracking
sliding mode control
Lyapunov theory
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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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