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题名四旋翼水下机器人及其矢量角度测试实验分析
被引量:3
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作者
殷宝吉
王子威
叶福民
朱华伦
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机构
江苏科技大学机械工程学院
江苏科技大学江苏省船海机械先进制造及工艺重点实验室
中国船舶及海洋工程设计研究院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第30期13345-13354,共10页
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基金
江苏省自然科学基金(BK20190964)
江苏省高校自然科学基金(19KJB510003)。
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文摘
为提高水下机器人运行稳定性,降低综合能耗,研究一种矢量推进式四旋翼水下机器人,该机器人的4个水下推进器通过绕OY轴转动,形成矢量推进。针对数据野点问题,以及D/A模块输出误差问题,通过设计一种控制电压闭环缓变调节方法,防止因野点存在而烧毁舵机和推进器,同时减小方差,提高稳定性;通过试验法研究了矢量角度对水下机器人控制性能的影响规律。结果表明:矢量角度小于45°时,艏向定值跟踪实验中,响应速度较快,超调量较大,稳态误差较高,平均功耗较低;同频率艏向动态跟踪实验中,平均误差较高,平均功耗较低;变频率艏向动态跟踪实验中,平均功耗较低;深度定值跟踪实验中,响应速度较慢,超调量较小,稳态误差较低,平均功耗较高,同频率深度动态跟踪实验中,平均误差较低,平均功耗较高;变频率深度动态跟踪实验中,平均功耗较高。矢量角度大于55°时,各项控制性能指标与矢量角度小于45°时相反。可见矢量角度为45°~55°时,为控制性能过渡区间。
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关键词
四旋翼水下机器人
矢量推进
控制电压调节
控制性能实验
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Keywords
quadrotor underwater robot
vector propulsion
control voltage regulation
control performance experiment
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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