基于Backstepping方法的水下機器人自適應滑?？刂萍夹g(shù)研究.pdf

1、無人無纜水下機器人工作在復雜的海洋環(huán)境，其自身的環(huán)境感知能力和外部對其監(jiān)控能力的技術(shù)和手段與陸上和空間機器人相比都有很大不足，智能控制技術(shù)是水下機器人研究和應用的核心技術(shù)之一。水下機器人在水下航行和作業(yè)時，由于建模的不確定性和外部干擾的作用，實現(xiàn)水下機器人的精確運動控制成為水下機器人智能控制技術(shù)研究中一個亟待解決的問題。 本文以實驗室自主研制的“海貍”開架式水下機器人為研究對象，考慮建模不確定性和外部干擾的作用，本文提出了一種添

2、加不確定項的水下機器人修正動力學模型，對模型參數(shù)進行了離線辨識，并進行了修正前后模型應用的對比實驗，實驗結(jié)果比較分析驗證了修正模型應用于控制器在控制精度以及抗干擾性能方面的優(yōu)越性。 水下機器人運動控制模型是一個典型的非線性系統(tǒng)模型，滑模控制方法和Backstepping(反步、反演、反向遞推)控制方法是非線性控制中的強有力工具，在非線性控制領(lǐng)域中，基于Backstepping設計方法滑模控制技術(shù)已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。本文旨在探討

3、水下機器人自適應Backstepping滑模控制技術(shù)，并提出了一種基于Backstepping的水下機器人綜合控制方法。通過各控制器仿真對比實驗驗證了本文所提出的控制器能有效的抑制抖振，通過水池對比實驗驗證了本文所提出的控制器在控制性能和抗干擾性能方面的有效性。 針對開架式水下機器人的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點，提出了一種基于函數(shù)重載機制的人機界面通信操作方法，縮短了程序段長度，解決了程序無法正常關(guān)閉的問題；采用了一種模塊化編程策略實現(xiàn)了