水下自主航行器的横滚抑制控制系统设计

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1、水下自主航行器的横滚抑制控制系统设计摘要：水下自主航行器受到扰动影响容易产生横滚，为Y提高水下航行器的稳定性，提出一种基于横滚抑制的水下自主航行器控制系统设计方法。系统设计主要包括了控制算法设计和系统的硬件模块化设计，采用鲁棒性HD控制算法进行控制律设计，构建静态神经元控制时滞闭环系统，采用严格反馈抑制方法进行横滚抑制，在程序加载电路中进行控制算法加载。硬件设计主要包括航行姿态的A/D采样电路、控制信息处理器、伺服机构和控制输出电路等。最后进行系统调试和仿真分析，结果表明，采用该控制系统能有效抑制水下自主航行器的横滚，进行姿态修正，提高航行稳定性。本文采集自网络，

2、本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除匕转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：水下自主航行器；航行器横滚抑制；控制系统；PID控制算法中图分类号：TN964?34；TP273文献标识码：A文章编号：10047373X(2017)14?0085?03Abstract：Theunderwaterautonomousvehicleaffectedwithdisturbancemayproducetheroll.Inordertoimprovethestability

3、oftheunderwatervehicle，adesignmethodofunderwaterautonomousvehiclecontrolsystembasedonrollsuppressionisproposed.Thesystemdesignincludesthecontrolalgorithmdesignandsystemhardwaremodulardesign.TherobustnessPIDcontrolalgorithmisusedtodesignthecontrollaw，andconstructthetime?dela.yclosed?lo

4、opsystemcontrolledwithstaticneuralcell.Thestrictfeedbacksuppressionmethodisusedtosuppresstheroll.Thecontrolalgorithmisloadedintotheprogramloadingcircuit.ThehardwaredesignmainlyincludesthedesignofA/Dsamplingcircuit，controlinformationprocessor，servomechanismandcontroloutputcircuitofnavi

5、gationattitude.Thesystemdebuggingandsimulationanalysiswerecarriedout.Thesimulationresultsshowthatthecontrolsystemcanrestraintherollofunderwaterautonomousvehicleeffectively,correcttheposture,andimprovethenavigationstability.Keywords:underwaterautonomousvehicle；vehiclerollsuppression；co

6、ntrolsystem；PIDcontrolalgorithm0引言水下自主航行器(UnderwaterAutonomousVehicle，UAV)常？的如鱼雷、声呐诱饵、水声探测器等，水下自主航行器在水下航行过程中需要控制系统进行实时姿态修正和控制，保障航行器的稳定可靠航行［1］。水下自主航行器在水下航行中受到海洋涌流和海底混响因素的影响，导致姿态参量的自整定性不好，容易产生横滚，需要进行横滚抑制控制。研究水下自主航行器的横滚抑制控制系统设计，对改善水下自主航行器的稳定性，提高水下自主航行器的航行性能方面具有重要的意义。1控制系统的总体设计构架1.1水下自主航行

7、器的控制原理对水下自主航行器的横滚抑制及稳定性控制设计普遍采用的是固定控制器+增益规划的控制方案，设计过程主要分为三步：第一步是进行航行稳定性控制算法的设计，确定水下自主航行器的横滚抑制及稳定性控制的约束参量和控制目标函数，采用参数自整定性调整方法进行横滚抑制及稳定性控制，提高水下自主航行器的稳定性；第二步是进行横滚抑制及稳定性控制器的具体设计，包括系统的外围器件选择和DSP数字信心处理芯片的选择，结合控制算法的程序加载实现对水下自主航行器的稳定性控制；第三步是进行系统集成和软件幵发，通过反复的控制器参数调试，进行试验航行，应用于水下自主航行器的应用实践中［2?3

8、］。水下自