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欠驱动自主水下航行器移动式回收控制及视景仿真
被引量:
1
1
作者
谢天奇
李晔
+3 位作者
姜言清
庞硕
张文君
徐雪峰
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1501-1509,共9页
为解决欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)移动式回收控制问题以及无法直观展示移动式回收过程的情况,本文设计了一套半物理仿真系统并通过视景仿真模块实时显示AUV与移动式回收装置在虚拟海洋环境中的位姿变化...
为解决欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)移动式回收控制问题以及无法直观展示移动式回收过程的情况,本文设计了一套半物理仿真系统并通过视景仿真模块实时显示AUV与移动式回收装置在虚拟海洋环境中的位姿变化。首先介绍了移动式回收任务的流程;然后设计了一种新的前向速度导引律,并利用基于AUV模型的轨迹跟踪控制方法计算控制指令;最后搭建了半物理仿真系统且由视景仿真界面实时展示移动式回收装置与AUV的位置与姿态信息。仿真结果表明:当AUV由不同位置出发时基于模型的轨迹跟踪控制方法都能控制AUV顺利地靠近移动式回收装置、安全稳定地完成移动式回收任务。
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关键词
自主水下航行
器
欠
驱动
AUV
轨迹跟踪控制
半物理仿真
视景仿真
移动
式回收
水下回收
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职称材料
复杂干扰下的管沟机器人内外环滑模自抗扰控制
2
作者
傅茂龙
孟文
+2 位作者
孟祥印
杨子镱
罗锦泽
《计算机测量与控制》
2024年第1期92-98,共7页
管沟机器人是一种运行在排水管道,公路排水渠的欠驱动差分移动机器人,针对管沟机器人在实际环境中受到的复杂环境干扰,为了使管沟机器人具有更好的运动控制性能,提出了一种内外环的滑模自抗扰控制方法;首先对管沟受到的复杂环境干扰进...
管沟机器人是一种运行在排水管道,公路排水渠的欠驱动差分移动机器人,针对管沟机器人在实际环境中受到的复杂环境干扰,为了使管沟机器人具有更好的运动控制性能,提出了一种内外环的滑模自抗扰控制方法;首先对管沟受到的复杂环境干扰进行分析,将管沟机器人受到的复杂环境干扰解耦成横向和纵向干扰,建立出在干扰情况下的运动学模型;依据理想运动学模型建立出外环的滑模控制器,得出理想控制律,依据干扰运动学模型建立扩张状态观测器,观测出环境干扰数值,从而建立内环的滑模控制器,利用观测值修正外环的理想控制律;同时利用Lyapunov稳定性原理对系统进行分析,最后搭建了Matlab的Simulink模型进行仿真验证,最终证明了所提出的方法具有较强的鲁棒性和运动控制性能。
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关键词
复杂环境干扰
管沟机
器人
欠驱动差分机移动器人
扩张状态观测
器
内外环滑模控制
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职称材料
基于主从同步的欠驱动AUV与移动平台水下对接控制
3
作者
刘俊杰
陈虹
王磊
《舰船科学技术》
北大核心
2015年第11期95-99,共5页
许多应用场合要求水下自主航行器(AUV)与水下移动平台对接来实现能源补充和信息交换功能。针对欠驱动AUV与移动平台的水下对接问题,采用主从式同步跟踪策略,提出AUV接收目标的状态信息并控制自身位置与目标保持一致的控制方法,从而将AU...
许多应用场合要求水下自主航行器(AUV)与水下移动平台对接来实现能源补充和信息交换功能。针对欠驱动AUV与移动平台的水下对接问题,采用主从式同步跟踪策略,提出AUV接收目标的状态信息并控制自身位置与目标保持一致的控制方法,从而将AUV水下对接的问题转化为AUV与移动目标保持同步运动的问题。在给出移动目标和AUV的水平面线性化动力学模型基础上,设计了在常值海流影响下,欠驱动AUV同步跟踪由卡尔曼算法估计的目标运动轨迹的滑模控制器。使用Lyapunov稳定性理论证明了离散滑模控制器的稳定性,并使用仿真实验验证该控制方案的有效性。
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关键词
欠
驱动
型水下自主航行
器
移动
平台
水下对接
主从式同步
滑模控制
器
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职称材料
题名
欠驱动自主水下航行器移动式回收控制及视景仿真
被引量:
1
1
作者
谢天奇
李晔
姜言清
庞硕
张文君
徐雪峰
机构
哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室
河南省水下智能装备重点实验室
中国船舶航海保障技术实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1501-1509,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51879057,U1806228,51809064)
中国船舶航海保障技术实验室开放基金项目(2020010301)
+1 种基金
水下机器人技术重点实验室开放基金项目(6142215190110)
河南省水下智能装备重点实验室开放基金项目(KL02B1903).
文摘
为解决欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)移动式回收控制问题以及无法直观展示移动式回收过程的情况,本文设计了一套半物理仿真系统并通过视景仿真模块实时显示AUV与移动式回收装置在虚拟海洋环境中的位姿变化。首先介绍了移动式回收任务的流程;然后设计了一种新的前向速度导引律,并利用基于AUV模型的轨迹跟踪控制方法计算控制指令;最后搭建了半物理仿真系统且由视景仿真界面实时展示移动式回收装置与AUV的位置与姿态信息。仿真结果表明:当AUV由不同位置出发时基于模型的轨迹跟踪控制方法都能控制AUV顺利地靠近移动式回收装置、安全稳定地完成移动式回收任务。
关键词
自主水下航行
器
欠
驱动
AUV
轨迹跟踪控制
半物理仿真
视景仿真
移动
式回收
水下回收
Keywords
autonomous underwater vehicle
underactuated AUV
trajectory tracking control
semi-physical simulation
visual simulation
mobile docking
underwater docking
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
复杂干扰下的管沟机器人内外环滑模自抗扰控制
2
作者
傅茂龙
孟文
孟祥印
杨子镱
罗锦泽
机构
西南交通大学机械工程学院
出处
《计算机测量与控制》
2024年第1期92-98,共7页
文摘
管沟机器人是一种运行在排水管道,公路排水渠的欠驱动差分移动机器人,针对管沟机器人在实际环境中受到的复杂环境干扰,为了使管沟机器人具有更好的运动控制性能,提出了一种内外环的滑模自抗扰控制方法;首先对管沟受到的复杂环境干扰进行分析,将管沟机器人受到的复杂环境干扰解耦成横向和纵向干扰,建立出在干扰情况下的运动学模型;依据理想运动学模型建立出外环的滑模控制器,得出理想控制律,依据干扰运动学模型建立扩张状态观测器,观测出环境干扰数值,从而建立内环的滑模控制器,利用观测值修正外环的理想控制律;同时利用Lyapunov稳定性原理对系统进行分析,最后搭建了Matlab的Simulink模型进行仿真验证,最终证明了所提出的方法具有较强的鲁棒性和运动控制性能。
关键词
复杂环境干扰
管沟机
器人
欠驱动差分机移动器人
扩张状态观测
器
内外环滑模控制
Keywords
complex environment interference
pipeline inspection robot
under-actuated differential mobile robot
extended state observer
inner-outer loop sliding mode control
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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职称材料
题名
基于主从同步的欠驱动AUV与移动平台水下对接控制
3
作者
刘俊杰
陈虹
王磊
机构
武汉第二船舶设计研究所
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2015年第11期95-99,共5页
文摘
许多应用场合要求水下自主航行器(AUV)与水下移动平台对接来实现能源补充和信息交换功能。针对欠驱动AUV与移动平台的水下对接问题,采用主从式同步跟踪策略,提出AUV接收目标的状态信息并控制自身位置与目标保持一致的控制方法,从而将AUV水下对接的问题转化为AUV与移动目标保持同步运动的问题。在给出移动目标和AUV的水平面线性化动力学模型基础上,设计了在常值海流影响下,欠驱动AUV同步跟踪由卡尔曼算法估计的目标运动轨迹的滑模控制器。使用Lyapunov稳定性理论证明了离散滑模控制器的稳定性,并使用仿真实验验证该控制方案的有效性。
关键词
欠
驱动
型水下自主航行
器
移动
平台
水下对接
主从式同步
滑模控制
器
Keywords
underactuated autonomous underwater vehicle
mobile platform
underwater recovery
master-slave synchronization
sliding mode control
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
欠驱动自主水下航行器移动式回收控制及视景仿真
谢天奇
李晔
姜言清
庞硕
张文君
徐雪峰
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
复杂干扰下的管沟机器人内外环滑模自抗扰控制
傅茂龙
孟文
孟祥印
杨子镱
罗锦泽
《计算机测量与控制》
2024
0
下载PDF
职称材料
3
基于主从同步的欠驱动AUV与移动平台水下对接控制
刘俊杰
陈虹
王磊
《舰船科学技术》
北大核心
2015
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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