自主式水下机器人滑模容错自动化控制方法

针对因水下机器人工作环境噪声影响较大、难以提取故障特征点,导致控制精准度较低的问题,该文提出一种滑模容错自动化控制方法。建立机器人五自由度空间方程以及故障执行器的动力学方程,计算机器人每个关键滑模点的不确定性因素变化矢量,推导得到机器人的离散故障状态方程。根据机器人在期望状态下的滑模特性,将故障状态参数代入后,识别定位到故障点,提取机器人线性反馈的控制规律,设定机器人在滑模容错控制函数中的双曲正切函数,计算产生滑模动态的控制输入值,实现自动化控制。实验结果证明,所提方法在第25 s处即发现故障,输出信号幅值稳定在-28 Hz~28 Hz之间,具有良好的自动化控制能力。