《舰船科学技术》

文章标题:基于反步滑模控制的欠驱动AUV定深运动研究

文章作者:吴子明1, 杨柯1, 唐杨周1, 郭乃欢1, 沈钺2, 何波2, 严天宏1
关 键 字:欠驱动AUV;定深控制;反步滑模控制
文章摘要:欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)深度控制是完成水下作业任务的重要基础,为了在复杂海况中抑制外界产生的干扰,更稳定地实现欠驱动AUV垂直面上的定深运动控制,设计基于虚拟控制律和反步法结合的滑模控制器(sliding mode controller,SMC)。 首先,引入固定坐标系和运动坐标系之间的坐标转换,建立垂直面运动误差模型,将深度误差的镇定转换为纵倾角和纵倾角速度误差的镇定;然后利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论证明控制器的稳定性。最后,仿真结果和海试表明,本文设计的控制器能够有效完成给定深度的运动控制,且对外界干扰有一定的鲁棒性。