喷水推进式水面机器人H∞鲁棒航向跟踪控制

针对水面机器人(unmanned surface vehicle,USV)航向跟踪容易受到风、浪与水流干扰影响的问题,提出了一种基于线性变参(linear parameter varying,LPV)模型的H∞鲁棒航向跟踪控制器.首先从水动力学机理出发,提出了基于速度变参的LPV模型.然后基于提出的速度变参LPV模型,利用线性矩阵不等式设计了USV的H∞鲁棒航向控制器,用以抵抗风、浪与水流对机器人的影响.最后,在自主研发的3自由度欠驱动喷水推进式USV平台上进行了实验.实验结果表明,控制器可以实现鲁棒的航向跟踪控制....

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Published in控制理论与应用 Vol. 36; no. 2; pp. 165 - 174
Main Authors 熊俊峰, 李德才, 何玉庆, 韩建达
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院大学, 北京 100049 01.02.2019
广州中国科学院 沈阳自动化研究所分所, 广东 广州 511458%中国科学院 沈阳自动化研究所,辽宁 沈阳,110016%中国科学院 沈阳自动化研究所, 辽宁 沈阳 110016
中国科学院 沈阳自动化研究所, 辽宁 沈阳 110016
广州中国科学院 沈阳自动化研究所分所, 广东 广州 511458
Subjects
水面机器人
航向跟踪
H∞鲁棒控制
动力学建模
参数辨识
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2018.70909

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Summary:针对水面机器人(unmanned surface vehicle,USV)航向跟踪容易受到风、浪与水流干扰影响的问题,提出了一种基于线性变参(linear parameter varying,LPV)模型的H∞鲁棒航向跟踪控制器.首先从水动力学机理出发,提出了基于速度变参的LPV模型.然后基于提出的速度变参LPV模型,利用线性矩阵不等式设计了USV的H∞鲁棒航向控制器,用以抵抗风、浪与水流对机器人的影响.最后,在自主研发的3自由度欠驱动喷水推进式USV平台上进行了实验.实验结果表明,控制器可以实现鲁棒的航向跟踪控制.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2018.70909