检索结果-南通市图书馆

面向海底光学探测使命的自治水下机器人水平路径跟随控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兵工学报 2017年第6期38卷 1147-1153页

作者：马艳彤郑荣韩晓军中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳1108191

针对利用光学探测设备对海底目标探测与搜索的使命,自治水下机器人(AUV)需具备更精确的航行控制性能,为此提出一种不依赖模型的改进型PID控制算法,通过对增设的左右水平推进器进行控制,以实现AUV低速时水平面的精确航行。将整个控制器... 详细信息

针对利用光学探测设备对海底目标探测与搜索的使命,自治水下机器人(AUV)需具备更精确的航行控制性能,为此提出一种不依赖模型的改进型PID控制算法,通过对增设的左右水平推进器进行控制,以实现AUV低速时水平面的精确航行。将整个控制器分为两层:内层为偏航距离PID控制器,将输出量转化为所需偏转角;外层为航向PID控制器,将内层计算结果转化为航向偏差,对其进行PID计算,输出为偏转所需推力和推力矩值。通过对设定探测路线进行路径跟随,以反映水平面航行控制精度。通过湖上试验,得出精确的路径跟随航迹,实现了航向角偏差均值为0.09°、航向距离偏差均方差为0.29 m的航行稳定控制,验证了该控制方法的可行性。

关键词：控制科学与技术自治水下机器人海底光学探测改进型PID 路径跟随水平推进器

采用能耗最优改进蚁群算法的自治水下机器人路径优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

西安交通大学学报 2016年第10期50卷 93-98页

作者：刘贵杰刘鹏穆为磊王寿军中国海洋大学机电工程系山东青岛266100

针对传统路径优化算法中"距离最短能耗非最低"的问题,提出了一种基于能耗最优改进蚁群算法的自治水下机器人路径优化算法。该算法通过对水下机器人进行水动力学分析,建立了水下机器人移动过程中的受力模型;得到了机器人移动路径的能耗... 详细信息

针对传统路径优化算法中"距离最短能耗非最低"的问题,提出了一种基于能耗最优改进蚁群算法的自治水下机器人路径优化算法。该算法通过对水下机器人进行水动力学分析,建立了水下机器人移动过程中的受力模型;得到了机器人移动路径的能耗计算公式;提出了能耗最优的改进蚁群算法,采用路径能耗的倒数作为路径信息素值,实现了能耗指导蚁群进化的目的。实验结果表明:该算法规划的路径长433.51m,水下机器人能耗12 235.17J,算法寻优迭代次数22次;传统距离最优算法规划的路径长393.56m,水下机器春能耗12 864.99J,算法寻优迭代次数33次。该算法规划的路径距离虽比传统算法长10%,但是能耗却降低了5%,收敛速度明显比传统算法快,对降低水下机器人能耗、提高续航能力有一定的优势。

关键词：能耗蚁群算法自治水下机器人距离

过渡目标值的非线性PID对自治水下机器人变深运动的稳定控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

控制理论与应用 2018年第8期35卷 1120-1125页

作者：马艳彤郑荣于闯中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标... 详细信息

针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标值安排过渡过程,利用系统输出跟踪过渡后的目标值进行误差反馈控制.通过赫尔维兹判据证明了系统稳定性,仿真验证了控制的可行性.最后通过湖上试验验证其工程可行性与实用性,得出在非线性过渡目标值的PID控制下,系统的动态响应特性得以优化,变深超调和波动问题明显改善,可实现AUV平稳地变深运动控制.

关键词：自治水下机器人阶跃变深非线性过渡函数系统稳定性非线性PID

基于模糊混合控制的自治水下机器人路径跟踪控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

控制理论与应用 2006年第3期23卷 341-346页

作者：马岭崔维成上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

基于模糊混合控制策略,本文提出了一种用于非线性欠驱动自治水下机器人的鲁棒路径跟踪控制方法.利用Sugeno型模糊推理系统,将PD滑模控制器与非奇异终端滑模控制器光滑连接,构造了模糊混合控制器.它能充分融合这两类控制器的优势,无论系... 详细信息

基于模糊混合控制策略,本文提出了一种用于非线性欠驱动自治水下机器人的鲁棒路径跟踪控制方法.利用Sugeno型模糊推理系统,将PD滑模控制器与非奇异终端滑模控制器光滑连接,构造了模糊混合控制器.它能充分融合这两类控制器的优势,无论系统远离平衡点还是在其附近,都能取得快速收敛的效果.如果,借助于非时间参考量,将该混合控制器用于自治水下机器人路径跟踪控制,将有利于提高它在不确定环境中的跟踪能力.最后,通过仿真计算结果验证了该控制策略的有效性.

关键词：路径跟踪控制模糊混合控制自治水下机器人终端滑模

基于人工免疫反馈的自治水下机器人推力器控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2011年第21期47卷 22-27,36页

作者：吴乃龙刘贵杰李思乐徐萌中国海洋大学工程学院青岛266100

推力器是水下机器人系统的关键要素,其推力建模和控制是进行水下机器人控制和仿真的核心。针对简化的自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)推力器控制系统的推力响应实时性不高和抗干扰能力不强的缺点,提出一种基于人工... 详细信息

推力器是水下机器人系统的关键要素,其推力建模和控制是进行水下机器人控制和仿真的核心。针对简化的自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)推力器控制系统的推力响应实时性不高和抗干扰能力不强的缺点,提出一种基于人工免疫反馈的AUV推力控制方法,该方法不受推力器水动力试验和理论计算的困难性的缺点影响,具有较好的实时性和鲁棒性,可为AUV运动控制、状态响应、控制系统开发等提供控制方法。针对流线型AUV原型样机CRanger-2,在简化推力模型的分析基础上,利用该控制策略,建立推力实时调试系统,在不同大小推力和不同干扰情况下进行推力控制仿真分析,得到推力器推力的控制响应曲线。通过对无刷直流电动机进行控制进行验证,结果表明该控制策略能有效地控制推力器推力,可为工程实践提供参考依据。

关键词：自治水下机器人免疫反馈推力器控制实时仿真

基于遗传算法的自治水下机器人水动力参数辨识方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2010年第11期46卷 96-100页

作者：袁伟杰刘贵杰朱绍锋中国海洋大学工程学院青岛266100 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200030

针对传统确定自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)水动力参数试验和理论计算的困难性及以往辨识方法优化结果趋于局部最优解的缺点,提出一种基于遗传算法的AUV水动力参数辨识方法,该方法不受参数初值选取的影响,具有较... 详细信息

针对传统确定自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)水动力参数试验和理论计算的困难性及以往辨识方法优化结果趋于局部最优解的缺点,提出一种基于遗传算法的AUV水动力参数辨识方法,该方法不受参数初值选取的影响,具有较好的鲁棒性和全局寻优特性,可为AUV运动控制、状态预报及控制系统开发等提供动力学模型。针对开架式AUV原型样机CRanger-01,在对其进行动力学建模分析的基础上,利用该方法对其水平面运动水动力参数进行辨识,得出了CRanger-01的19个水平面水动力参数,与实际值进行比较后,辨识误差在允许范围之内。通过运动仿真对模型进行验证,结果表明该算法能有效辨识AUV水动力参数,可为工程实践提供参考依据。

关键词：自治水下机器人遗传算法水动力参数参数辨识

生物启发神经动力学模型的自治水下机器人反步跟踪控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

控制理论与应用 2012年第10期29卷 1309-1316页

作者：朱大奇杨蕊蕊上海海事大学水下机器人与智能系统实验室上海201306

本文提出一种生物启发神经动力学模型的自治水下机器人(autonomous underwater vehicles,AUV)三维轨迹跟踪控制算法.将AUV在三维空间的运动分为水平面运动和垂直面运动,针对传统反步轨迹跟踪控制器出现的速度跳变问题,采用生物启发神经... 详细信息

本文提出一种生物启发神经动力学模型的自治水下机器人(autonomous underwater vehicles,AUV)三维轨迹跟踪控制算法.将AUV在三维空间的运动分为水平面运动和垂直面运动,针对传统反步轨迹跟踪控制器出现的速度跳变问题,采用生物启发神经动力学模型,通过构造一种简单的中间虚拟变量,同时结合Lyapunov函数设计出轨迹跟踪控制律,使其控制效果在水平面和垂直面都能够达到全局渐近稳定并且有平滑连续的输出结果,克服AUV反步轨迹跟踪控制的速度跳变问题.仿真结果证明了所提控制律的有效性.

关键词：自治水下机器人生物启发模型运动控制全局渐近稳定

基于能源消耗最小的自治水下机器人—机械手系统协调运动研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机器人 2006年第4期28卷 444-447,452页

作者：张奇峰张艾群中国科学院沈阳自动化研究所

描述了自治水下机器人搭载的三功能水下电动机械手的设计.鉴于自治水下机器人—机械手系统是运动学冗余的且自带能源,因此将系统阻力优化函数引入逆运动学求解,设计了基于系统能源消耗最小的系统协调运动规划算法.仿真表明,该算法在解... 详细信息

描述了自治水下机器人搭载的三功能水下电动机械手的设计.鉴于自治水下机器人—机械手系统是运动学冗余的且自带能源,因此将系统阻力优化函数引入逆运动学求解,设计了基于系统能源消耗最小的系统协调运动规划算法.仿真表明,该算法在解决系统冗余度的同时,有效地减小了系统能源消耗.

关键词：自治水下机器人水下机器人一机械手系统协调运动

自治水下机器人一种新型非接触充电模式应用探讨

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海洋工程 2009年第2期27卷 115-118页

作者：翁飞兵张凯潘孟春冯婷婷＇国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073 海军电磁兼容研究检测中心上海200235

分析国内外无人潜水器的供电方式现状,指出能源是制约自治水下机器人(AUV)续航能力以及作业时间的一个主要因素。简要介绍非接触式感应电能传输技术的原理、优点,以及国内外的研究成果和发展趋势。针对自治水下机器人原有供电方式的局限... 详细信息

分析国内外无人潜水器的供电方式现状,指出能源是制约自治水下机器人(AUV)续航能力以及作业时间的一个主要因素。简要介绍非接触式感应电能传输技术的原理、优点,以及国内外的研究成果和发展趋势。针对自治水下机器人原有供电方式的局限,提出用感应电能传输技术结合可充电电池对AUV进行供电设计的方法与重点问题,还探讨了非接触充电方式在AUV以及其它领域的应用前景与技术优势。

关键词：无人潜水器自治水下机器人感应电能传输水下供电非接触