相位耦合振子模型下的AUV自适应编队控制算法

针对多水下机器人编队问题,提出一种基于相位耦合振子模型的自适应控制算法。根据人工势场法和振子相位一致性算法,设计了多水下机器人队形保持和艏向一致的编队控制算法。考虑建模误差,采用反步法设计了自适应舵角控制律。设计了多水下机器人编队控制的仿真实验,以及多水下机器人进行曲线运动和梳状扫描的仿真试验。仿真结果表明,设计的多水下机器人编队自适应控制算法有较好的稳定性,对于多水下机器人编队研究及多种海洋探测应用具有重要的意义。

用于寻找海底热液硫化物的Glider群编队仿真

海底热液硫化物的寻找是一个富有挑战性的问题。依据以水下滑翔机(Glider)群采用巡航方式大范围寻找海洋热液羽状分布并对疑似的热液喷口进行进一步确认的方案,基于耦合相位谐振子模型,发展了相应的"齐头并进"式平行编队和同心圆形编队的协作控制策略。变速度粒子模型的"齐头并进"式平行编队能够解决粒子平行编队的空间运动的步调不一致问题,对应于Glider群以巡航模式大范围搜寻热液羽状分布。将同心双圆环编队和Glider的垂向上升下潜运动叠加可以仿真三维圆锥编队,该方式较单圆环编队能够较快、方便地捕捉热液喷口区域的锥形扩散特征。仿真结果表明控制策略能够比较好地完成寻找海底硫化物的所设计的相应编队模式。