近水面低速工况下的潜航器深度复合控制

由于低速航行时舵效较低,潜航器水平控制面产生的升力不足以抵消其在近水面时所受的波吸力扰动,所以引入压载水机构改进深度控制系统的性能,从而使其具有过驱动特征.本文提出了适用于这种过驱动控制系统的复合控制策略,其中前馈控制器输入为由扰动观测器估计的不平衡力,输出为压载水质量;反馈控制器输入为深度偏差,输出为水平舵偏转角.水下压载试验结果表明,扰动观测器可以精确地估计潜航器所受的不平衡力.水池自航试验结果表明,基于复合控制策略的潜航器深度控制系统具有较好的控制性能.

一种新型水下平台的水平面运动控制

新型水下平台用于从水面布放设备至海底,或从海底回收至水面指定位置,其主要运动形式为垂向无动力下潜或上浮。为了克服垂向运动过程中来自水平方向洋流的扰动,需要对平台的水平位置和首向进行控制。针对平台水动力系数等模型参数难以计算,水平洋流未知、且水平推进系统布置特殊的特点,设计了不依赖于模型参数且具有全局稳定性的水平面运动控制系统,并应用Lagrange方法对推力分配进行了优化从而减小运动控制的总功耗。最后通过仿真对控制算法进行了验证。

近水面低航速下潜航器深度自抗扰控制

深度控制是潜航器运动控制重要组成部分。在近水面航行时,潜航器受波浪力的扰动,二阶波浪力将使潜航器难以保持深度。同时,低航速状态下,水平舵受航速影响舵效大幅降低,本文基于自抗扰控制技术(ADRC)设计了潜航器深度控制器,通过扩张状态观测器(ESO)观测扰动并及时进行补偿。仿真与水池实验表明,相较于传统PID方法,该控制器使得潜航器具有更好的深度控制效果。

Active Disturbance Rejection Controller Based Heading Control of Underwater Flight Vehicles

The total disturbance estimated by the extended state observer(ESO)in active disturbance rejection controller(ADRC)is affected greatly by measurement noise when the control step is small in heading control of underwater flight vehicles(UFVs).In order to prevent rudder from high-frequency chattering caused by measurement noise,a tracking-differentiator(TD)is integrated to the ESO to develop an improved ADRC scheme.The improved ADRC suppresses the impact of sensor noise.Both the results of simulations and tank tests show the effectiveness of improved ADRC based heading control.

天津滨海新区努力实现社会管理创新六大突破

天津市滨海新区以建设全国社会管理创新综合试点区为契机，将社会管理创新纳入“十二五”规划，作为重点实施的“十大改革”之一，努力实现综合试点各项工作六大突破。