模糊变结构控制策略在UUV航向运动中的应用与分析

无人水下航行器(UUV)在实现预期运动时,被控对象会受到不同性质的扰动,为满足当前UUV水下空间运动的精准控制,要求航行控制系统在完成航向跟踪基本性能的前提下兼备一定的抗扰性能。以变结构控制策略设计为基础,针对非线性控制中的抖振现象,提出一种模糊化控制策略的设计以提高跟踪效果,通过Lyapunov函数设计UUV侧向运动变结构控制器及其模糊化控制器来实现UUV快速精准的航向控制,利用Simulink仿真验证航向跟踪控制性能,并计算分析对比变结构控制策略和其模糊化控制策略下UUV在航向运动中的抗扰性,仿真结果表明了模糊化变结构控制策略在UUV航向控制中具备良好的稳定性与抗扰性等特点,同时能很好地抑制抖振。

一种消除垂直面抖振的无人水下航行器控制策略

针对如何削降或消除无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)控制中常见的抖振现象,提出一种新的姿态控制方案——模糊变结构控制。将通常变结构中的切换项变换为模糊控制输出,建立UUV垂直面运动模型,设计控制器,并进行算例仿真与分析。仿真结果表明:该方案可有效抑制抖振,获得优良的跟踪稳态,并且对UUV模型的不确定性及其参数变化具备较强鲁棒性。