国家自然科学基金(50909082)
- 作品数：10 被引量：38H指数：3
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- 相关机构：西北工业大学上海交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术兵器科学与技术交通运输工程更多>>
- 神经网络自适应自动驾驶仪设计及其在AUV路径跟踪中的应用
- 2011年
- 针对AUV三维路径跟踪过程中的自动驾驶仪设计问题,根据时标分离原理将AUV路径跟踪自动驾驶仪系统即姿态稳定回路划分成快、慢回路。采用神经网络H∞鲁棒自适应控制算法分别设计了自动驾驶仪快、慢回路的控制器,用Lyapunov稳定性理论对系统进行了稳定性分析。仿真结果表明:路径跟踪控制系统具有良好的动态性能。
- 葛晖高剑徐德民
- 关键词：AUV神经网络
- 自主水下航行器的回坞导引和入坞控制算法被引量：3
- 2012年
- 针对军事侦察和海洋环境监测领域中对自主水下航行器(AUV)水下自主回收能力的需求,研究了AUV自主回收过程中回坞和入坞的导引和控制问题。将水下自主回收过程分为回坞导引和入坞控制两个连续的阶段,其中回坞阶段采用经典的视线(LOS)导引法,使AUV到达回收器正前方的回坞航路点;入坞阶段则采用非线性横向跟踪控制方法,使AUV精确跟踪沿回收器中轴线的入坞直线航路航行并最终进入回收器。采用REMUS AUV的模型参数对水下回收进行了仿真研究,结果表明该方法是有效的,具有良好的工程应用前景。
- 高剑严卫生徐德民刘明雍
- 关键词：自主水下航行器
- 基于轨迹线性化控制方法的全驱动自主式水下航行器轨迹跟踪控制被引量：6
- 2011年
- 基于轨迹线性化控制(Trajectory Linearization Control,TLC)方法研究了全驱动自主式水下航行器(AUV)的轨迹跟踪控制.利用微分方程奇异摄动理论中的时标分离思想,将全驱动AUV的轨迹跟踪控制系统分成快、慢回路,分别基于轨迹线性化思想设计出快、慢回路控制器;利用Lyapunov稳定性理论对闭环控制系统进行了稳定性分析,通过AUV爬升转弯过程的仿真验证了该控制方法的有效性.
- 葛晖敬忠良高剑
- 关键词：自主式水下航行器轨迹跟踪控制轨迹线性化控制LYAPUNOV稳定性
- 基于人工矢量场的AUV自主回收路径规划被引量：3
- 2011年
- 针对自主水下航行器(AUV)水下自主回收过程中的路径规划问题,采用人工矢量场法规划回收路径。将回收过程划分为回坞导引阶段和入坞阶段,其中回坞导引阶段以入坞预备点为目标点,使用传统的人工矢量场法为AUV规划出一条无障碍路径;而入坞阶段则采用模糊变系数矢量场法,定义回收入口处的3个虚拟目标点,将AUV到回收中轴线的距离作为输入,通过模糊规则调整虚拟目标点的引力系数,使人工引力场的梯度方向指向回收入口,AUV沿光滑的入坞路径以期望的姿态驶进回收入口。仿真结果证明了该路径规划方法的有效性。
- 薛源严卫生高剑施淑伟
- 关键词：自主水下航行器路径规划
- 欠驱动自主水面船的非线性路径跟踪控制被引量：15
- 2012年
- 基于级联方法提出一种欠驱动自主水面船的全局K指数稳定路径跟踪控制算法.采用以自由路径参考点为原点的Serret-Frenet坐标系建立路径跟踪误差的动态模型,以路径参数的变化率为附加控制输入,克服了以正交投影点为坐标原点时的奇异值问题.设计路径跟踪航向角指令,将路径跟踪模型分解为位置跟踪子系统和航向角、前向速度跟踪子系统两个子系统级联的形式,设计航向角和前向速度的全局指数稳定跟踪控制器,应用级联系统理论证明了路径跟踪误差的全局K指数稳定性.数学仿真和自主水面船湖上实验结果验证了该路径跟踪控制算法的有效性.
- 高剑刘富樯赵江严卫生
- 关键词：欠驱动路径跟踪控制
- 欠驱动自主水下航行器的非线性横向跟踪控制
- 针对欠驱动自主水下航行器的非线性横向跟踪控制问题,基于反演设计思想,以航向角为横向跟踪误差的虚拟输入,设计航向角镇定函数,并将系统分解为横向跟踪和航向角跟踪两个级联的子系统.对于航向角及其角速度跟踪误差为零的横向跟踪名义...
- 高剑徐德民严卫生刘明雍
- 关键词：自主水下航行器欠驱动系统级联系统
- 文献传递
- AUV近水面运动非线性观测器设计
- 2011年
- 针对AUV近水面低速运动中的波浪扰动问题,基于无源性原理设计了一种非线性状态观测器。观测器可以从包含高频运动信号、低频运动信号以及传感器噪声信号的AUV综合运动信号中估计出AUV的低频运动信号以及环境扰动作用力。该观测器克服了传统的线性化Kalman滤波器的缺陷,直接针对AUV的非线性模型进行观测器设计,用李亚普诺夫稳定性定理证明了观测器的全局收敛性,该非线性状态观测器的性能通过针对全驱动AUV的近水面运动进行仿真得到了验证。
- 葛晖高剑敬忠良徐德民
- 关键词：AUV近水面低速非线性观测器
- 基于级联方法的欠驱动AUV全局Κ指数3维直线跟踪控制被引量：8
- 2012年
- 采用非线性系统级联方法,提出一种欠驱动自主水下航行器的3维直线跟踪控制算法,首先将3维直线跟踪误差模型分解为水平面运动受垂直面运动扰动的级联结构;然后分别设计俯仰角指令和航向角指令,进一步将平面直线跟踪模型分解为位置跟踪误差受俯仰角/航向角跟踪误差扰动的级联结构,并设计了俯仰角和航向角的跟踪控制律,通过逐级应用级联系统稳定性理论证明了3维直线跟踪误差的全局κ指数稳定性;最后通过数学仿真验证了所提出跟踪控制算法的有效性。
- 高剑徐德民严卫生
- 关键词：自主水下航行器欠驱动
- 基于行为的自主水下航行器无碰路径跟踪控制被引量：3
- 2012年
- 在基于行为的控制体系结构下,提出一种自主水下航行器(AUV)的无碰路径跟踪控制方法,包含路径跟踪和避碰两种基本行为.其中,路径跟踪行为根据由全局路径规划得到的最优曲线路径和当前AUV的位姿信息,通过控制AUV航向使AUV跟踪参考路径航行,保证路径跟踪误差的全局渐近稳定.避碰行为则根据前视声呐探测到的障碍物距离和方位信息,采用模糊推理方法计算AUV的转动方向和角度以避开障碍物.最后,依据路径跟踪行为和避碰行为产生的转向角指令方向和大小关系进行行为的协调和仲裁.仿真研究结果验证了该无碰路径跟踪控制的有效性.
- 高剑李勇强徐德民严卫生
- 关键词：自主水下航行器避碰模糊推理系统
- AUV巡航路径规划建模及仿真研究被引量：1
- 2014年
- 针对自主水下航行器在复杂、未知海洋环境中的路径规划难题,提出改进蚁群算法,建立具有31个巡航点的AUV(Autonomous Underwater Vehicle)路径规划模型。结合算法特点,对该模型进行仿真实验,通过实例分析了算法中相关参数对获取最优解的影响,得到了AUV巡航的最佳路径图。
- 王鹏孟鹏宁腾飞
- 关键词：仿真
