欠驱动自主水下航行器移动式回收控制及视景仿真

作     者：谢天奇 李晔 姜言清 庞硕 张文君 徐雪峰 XIE Tianqi;LI Ye;JIANG Yanqing;PANG Shuo;ZHANG Wenjun;XU Xuefeng

作者机构：哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 河南省水下智能装备重点实验室河南郑州450015 中国船舶航海保障技术实验室天津300131 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2023年第44卷第9期

页      面：1501-1509页

核心收录：

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51879057,U1806228,51809064) 中国船舶航海保障技术实验室开放基金项目(2020010301) 水下机器人技术重点实验室开放基金项目(6142215190110) 河南省水下智能装备重点实验室开放基金项目(KL02B1903) 

主　　题：自主水下航行器 欠驱动AUV 轨迹跟踪控制 半物理仿真 视景仿真 移动式回收 水下回收 

摘      要：为解决欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)移动式回收控制问题以及无法直观展示移动式回收过程的情况,本文设计了一套半物理仿真系统并通过视景仿真模块实时显示AUV与移动式回收装置在虚拟海洋环境中的位姿变化。首先介绍了移动式回收任务的流程;然后设计了一种新的前向速度导引律,并利用基于AUV模型的轨迹跟踪控制方法计算控制指令;最后搭建了半物理仿真系统且由视景仿真界面实时展示移动式回收装置与AUV的位置与姿态信息。仿真结果表明:当AUV由不同位置出发时基于模型的轨迹跟踪控制方法都能控制AUV顺利地靠近移动式回收装置、安全稳定地完成移动式回收任务。