自主水下航行器自动驾驶仪设计中的模型辨识与控制器参数优化
机器人学
2017-07-11 v1
摘要
如今，对被控系统进行精确建模对于可靠的自动驾驶仪至关重要。本文提出了自主水下航行器“CWolf”的非线性模型。利用运动方程，矩阵及相应系数为所有六个自由度上的附加质量、科里奥利与向心力、阻尼、重力和浮力生成了参数化表示。通过突进试验确定执行机构特性，可将螺旋桨转速转换为相应的力和力矩。基于几何近似，模型的系数可通过“开环”海试中的优化算法确定。该逼真模型是后续自动驾驶仪设计的基础。用于纵荡、航向、俯仰和垂荡四个解耦自适应PID控制器的参考变量由“视线”(Line of Sight)制导系统提供。约束准则优化确定了所需的控制器参数。通过“闭环”海试验证了结果。
引用
@article{arxiv.1707.02767,
title = {Model Identification and Controller Parameter Optimization for an Autopilot Design for Autonomous Underwater Vehicles},
author = {Ralf Taubert and Mike Eichhorn and Christoph Ament and Marco Jacobi and Divas Karimanzira and Torsten Pfuetzenreuter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02767},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 20 figures