UGSim：基于LQR控制策略和递归引导系统的自主浮力驱动 underwater glider 模拟器
机器人学
2025-01-30 v1 软件工程
摘要
本文提出了UGSim——一款针对浮力驱动式水下滑翔机的仿真器，采用LQR控制策略并配备递归引导系统。该仿真器基于DAVE和UUVsim构建，旨在解决浮力驱动式滑翔机特有的复杂水动力与水静力学挑战，而常规机器人仿真器难以处理此类问题。由于浮力驱动式车辆的独特特征，以及针对水下机器人开发的通用控制器和引导系统不可行，本文提供了该仿真器以加速算法开发与评估，从而避免昂贵且耗时的海上操作。仿真器由基础动力学模块、LQR控制模块和递归引导模块组成，用户可专注于单个问题，而非整个机器人系统及其软件基础设施。我们通过一个示例演示了仿真器的使用，加载了命名为Petrel-II的浮力驱动式滑翔机配置，展示了其动力学仿真、控制策略与引导系统的性能。
引用
@article{arxiv.2501.17851,
title = {UGSim: Autonomous Buoyancy-Driven Underwater Glider Simulator with LQR Control Strategy and Recursive Guidance System},
author = {Zhizun Xu and Yang Song and Jiabao Zhu and Weichao Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17851},
year = {2025}
}