引用本文:李岳明,万磊,孙玉山,张国成.水下机器人高度信息融合与欠驱动地形跟踪控制[J].控制理论与应用,2013,30(1):118~122.[点击复制]
LI Yue-ming,WAN Lei,SUN Yu-shan,ZHANG Guo-cheng.Altitude information fusion and bottom-following control for underactuated autonomous underwater vehicle[J].Control Theory and Technology,2013,30(1):118~122.[点击复制]
水下机器人高度信息融合与欠驱动地形跟踪控制
Altitude information fusion and bottom-following control for underactuated autonomous underwater vehicle
摘要点击 3483  全文点击 2470  投稿时间:2012-03-04  修订日期:2012-07-01
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DOI编号  10.7641/CTA.2013.20172
  2013,30(1):118-122
中文关键词  水下机器人  地形跟踪  反步法  S面控制
英文关键词  autonomous underwater vehicle  bottom-following  backstepping  S-plane control
基金项目  国家“863”计划资助项目(2008AA092301–2); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HEUCFZ1003); 中国博士后科学基金资助项目(20100480964).
作者单位E-mail
李岳明* 哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室
哈尔滨工程大学 船舶工程学院 
each-day@163.com 
万磊 哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室
哈尔滨工程大学 船舶工程学院 
 
孙玉山 哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室
哈尔滨工程大学 船舶工程学院 
 
张国成 哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室
哈尔滨工程大学 船舶工程学院 
 
中文摘要
      研究了配置高度计和多普勒速度计(DVL)的欠驱动水下机器人地形跟踪控制问题. 采用Takagi-Sugeno推理方法对高度计和DVL两种传感器的高度信息进行融合, 提高了高度信息感知能力. 将地形跟踪分为速度控制和深度控制问题, 分别使用S面控制方法设计速度控制器和反步法设计欠驱动深度控制器. 最后, 通过实际海洋实验对研究的方法进行了验证, 实验结果表明该文提出的方法是有效的.
英文摘要
      A bottom-following control problem is studied for an underactuated autonomous underwater vehicle (AUV) with an altimeter and a doppler velocity log (DVL). The Takagi-Sugeno decision approach fuses the altitude information from altimeter and DVL, which improves the altitude information perception capacity of AUV. The bottom-following control is discomposed into forward speed control and depth ontrol. The forward speed controller and the underactuated depth controller are solved by the S-plane control method and the backstepping method, respectively. The proposed method is tested in a real sea trial; the result shows that the method is feasible and effective.