基于AUV垂直面运动控制的状态增减多模型切换

自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)系统垂直面运动具有强耦合性、非线性等特点导致AUV系统垂直面难以精确控制,且其纵倾角需控制在某一阈值内,以保证系统安全。根据以上控制要求与AUV垂直面运动模型特点,提出将其解耦为深度控制子模型与纵倾角控制子模型,构建AUV系统垂直面运动控制模型集,根据模型集所含两子模型特点,提出了状态变量增减的多模型切换的概念。基于切换系统稳定判据——共同Lyapunov函数法,提出了变加权多模型切换策略,实现了切换过程的稳定性,避免了切换过程的抖动问题。多次湖泊试验证明,加权多模型切换策略避免了由于期望深度变化而造成的执行机构饱和、深度和纵倾角超调量过大等问题,且改善了AUV系统深度运动的静动态控制品质。

“丹特号”漫游地狱

直到冰箱大小的漂砾从上面猛冲下来,坐在阿拉斯加州安克雷奇的控制室中的科学家们才开始焦虑万分。在此之前,这台称做“丹特2号”的机器人已顺利地越过一个陡峭泥泞的斜坡,泰然地缓步穿过炽热的蒸汽和有毒的气体。但即使是10英尺高、1700磅重的自动机也有它的限度,高速滚动的。