控制理论与应用

作者：许一航,刘剑,武永宝,王山丹,孙长银

关键词：自主无人潜水器; 线性二次型调节器; 全驱动控制; 非线性补偿

基金：国家自然科学基金项目(61921004, 62103099), 科技部“2030–人工智能专项”重大项目(2018AAA0101400), 江苏省前沿引领技术基础研究专项 项目(BK20202006)资助.

本文提出了一种仅使用6个推进器实现全自由度可控的圆碟式水下机器人结构, 在静水环境下对其进行动力学建模. 随后, 基于此模型提出一种带非线性补偿环节的线性二次型调节器(LQR)反馈控制方法, 可通过双向水下推进器实现对水下机器人6个自由度的全驱动控制并抑制由重力矩导致的扰动. 最后, 经仿真试验表明本文设计的非线性补偿算法对重力矩扰动具有很强的抑制作用, 控制器能稳定实现水下机器人六自由度状态跟踪, 本文中设计的推进器布局也对全驱动水下机器人的设计具有一定的指导意义.

来源：2024年第10期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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