基于四元数的欠驱动AUV的镇定控制设计

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Title:

Stabilization design of underactuated AUV based on quaternion

作者:

吴琪, 李晔

哈尔滨工程大学 船舶工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001

Author(s):

WU Qi, LI Ye

Clledge of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China

关键词:

智能水下机器人; 镇定控制; 三维; 轨迹; 线性控制系统; 时变系统; 运动控制; 仿真

Keywords:

autonomous underwater vehicles; stabilization; three dimensional; trajectories; linear control systems; time varying systems; motion control; simulation

分类号:

TP24

DOI:

10.3969/j.issn.1673-4785.201210058

摘要:

镇定控制是指在控制输入作用于水下机器人,使水下机器人能够从任意的初始位置和姿态到达,并且稳定在设计的位置和姿态,在深潜救生艇的水下对接、定位跟踪中应用广泛。通过对欠驱动AUV的六自由度空间运动方程和轨迹方程简化,采用四元数方法进行了模型变换,提出了一种具有4个控制输入的连续时变镇定控制律,证明了提出的控制律的收敛性,并且进行了镇定仿真实验演示。仿真结果表明,控制律是有效的,并且能够在任意初始条件下实现镇定控制。