微分幾何方法在潛器操縱運(yùn)動中的研究.pdf

1、非線性系統(tǒng)微分幾何控制理論是二十世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的針對非線性系統(tǒng)的控制方法。隨著非線性系統(tǒng)微分幾何控制理論的不斷發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)日益廣泛深入到各科學(xué)研究領(lǐng)域。不同于其他控制方法，微分幾何控制理論是本質(zhì)上對非線性系統(tǒng)進(jìn)行處理的方法。潛器的操縱運(yùn)動是相當(dāng)有代表性的非線性控制系統(tǒng)問題，因而微分幾何控制理論對于潛器控制而言是值得進(jìn)行研究的。 本文首先綜述潛器操縱控制領(lǐng)域的發(fā)展過程，介紹了非線性系統(tǒng)微分幾何解耦理論的發(fā)展?fàn)顩r，闡述了

2、微分幾何解耦控制理論的基本理論，包括微分幾何控制理論中的基本概念、定理以及一些重要的命題和結(jié)論。然后介紹了潛器操控中常用的基本術(shù)語，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)推導(dǎo)了潛器垂直面運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型，并針對特定結(jié)構(gòu)參數(shù)和水動力系數(shù)對模型作出了合理簡化，將其轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間模型，得到了適合微分幾何解耦控制算法的模型。最后，以潛器垂直面運(yùn)動的狀態(tài)空間模型為研究對象，將非線性系統(tǒng)狀態(tài)反饋解耦方法運(yùn)用到潛器垂直面運(yùn)動中，利用微分幾何控制理論，求得了潛器垂直面運(yùn)動的非線