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《基于線性自抗擾控制的UUV航向控制器設(shè)計(jì)-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第32卷第06期計(jì)算機(jī)仿真2015年06月文章編號(hào)：1006—9348(2015)06—0324—05基于線性自抗擾控制的UUV航向控制器設(shè)計(jì)黃健，何江虹(昆明船舶設(shè)備研究試驗(yàn)中心，云南昆明650051)摘要：由于UUV航向運(yùn)動(dòng)受執(zhí)行機(jī)構(gòu)非線性約束的影響，還受到浪、流的干擾，給航向穩(wěn)定性控制帶來(lái)較大困難。為了改善UUV航向控制品質(zhì)，將線性自抗擾控制技術(shù)應(yīng)用到航向控制中。首先，利用線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)出系統(tǒng)的“總合干擾”，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)反饋補(bǔ)償，將系統(tǒng)簡(jiǎn)化為積分串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)型；然后，在積分串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)型基礎(chǔ)上，利用預(yù)期動(dòng)力學(xué)方程設(shè)計(jì)了控制器；最后，通過(guò)引入飽和限幅環(huán)節(jié)和
2、死區(qū)環(huán)節(jié)對(duì)控制器進(jìn)行修正。針對(duì)線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器在初始階段存在“peaking”現(xiàn)象而造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)大幅動(dòng)作的問(wèn)題，采取在初始階段不引入“總和干擾”估計(jì)值的方法來(lái)解決。對(duì)比PID，線性自抗擾控制器在模型參數(shù)攝動(dòng)、常值干擾、一階高頻波浪力干擾、低頻正弦干擾下，有更好的動(dòng)靜態(tài)特性和魯棒性。關(guān)鍵詞：線性自抗擾控制；無(wú)人水下航行器；航向控制；預(yù)期動(dòng)力學(xué)方程中圖分類(lèi)號(hào)：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BUUVHeadingAttitudeControllerDesignBasedOilLinearADRCTechnologyHUANGJian，HEJiang—hong(Kun
3、mingShipBorneResearchandTestCenter，KunmingYunnan650051，China)ABSTRACT：Becauseofnonlinearconstraintsofactuator．a(chǎn)swellastheeffoctsofwaveandflowdisturbances．itisdifficulttodesignahighperformanceheadingattitudecontrollerforunmannedunderwatervehicle(UUV)．Toim—provetheheadingcontrolquali
4、tyofUUV，linearactiverejectiondisturbancecontrol(ADRC)technologyisappliedtotheheadingcontrolofUUV．First，linearextendedstateobserver(LESO)isusedtoestimatethesystemof”eom-binedinterference“，adynamicfeedbackcompensationiscarriedon，andthesystemfortheintegralseriesstandardissimplified．Th
5、en，basedonintegralseriesstandard，thecontrollerisdesignedwithexpecteddynamicequations．Finally，thecontrollerismodifiedbyintroducingasaturationlimiteranddeadzone．Aimingattosolvetheactuatorsharpmovementproblemcausedby”peaking”phenomenonofLESOintheinitialstage，theestimationof”combinedin
6、terference”isnotinputtothecontrollerintheinitialstage．ComparingwiththePID，linearADRChasbetterdy—namicandstaticcharacteristicsandrobustnessinsituationofbigmodelparameterperturbationandconstantinterfer-enceandfirst—orderhigh~equencywaveforcesinterferenceandlowfrequencysinusoidalinter
7、ference．KEYWORDS：Linearactiverejectiondisturbancecontrol；Unmannedunderwatervehicle(UUV)；Headingattitudecontrol；Expecteddynamicequation多控制方法應(yīng)用于UUV姿態(tài)控制中“，取得了豐富的理1引言論成果，但工程實(shí)現(xiàn)存在很多困難。無(wú)人水下航行器(Unmannedunderwatervehicle，UUV)的自抗擾控制(Activedisturbancerejectioncontrol，ADRC)航向控制品質(zhì)對(duì)其航行安全性和經(jīng)濟(jì)性有著至
8、關(guān)重要的影繼承了PID的優(yōu)點(diǎn)，具有算法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)
