基于模糊扰动自适应与控制器参数优化的遥控水下航行器轨迹跟踪控制
机器人学
2024-05-20 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
冰下环境的探索由于科学研究进入受限而面临独特挑战。本报告研究了部署全驱动遥控水下航行器进行冰盖下浅水区域探索的潜力。利用海洋机器人技术的进步，遥控水下航行器为将人类存在扩展到偏远水下位置提供了一种有前景的解决方案。为了实现成功的冰下探索，遥控水下航行器必须遵循精确的轨迹以有效接收定位信号。本研究开发了一个多输入多输出非线性系统控制器，结合了基于李雅普诺夫的稳定性保证和自适应律以减轻未知环境扰动。采用模糊逻辑动态调整自适应速率，增强了高度非线性遥控水下航行器动态系统的性能。此外，粒子群优化算法自动调整控制器参数以实现最优轨迹跟踪。报告详细介绍了遥控水下航行器动力学模型、所提出的控制框架以及基于粒子群优化的调参过程。基于仿真的实验验证了该方法的有效性，实验结果表明，与基线控制器相比，轨迹跟踪性能更优。这项工作有助于推进冰下探索能力，并为海洋机器人和自主水下系统的未来研究奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2405.10441,
title = {Trajectory tracking control of a Remotely Operated Underwater Vehicle based on Fuzzy Disturbance Adaptation and Controller Parameter Optimization},
author = {Hanzhi Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10441},
year = {2024}
}