发明

一种基于事件触发策略的水下滑翔机鲁棒自适应航向角控制方法

2023-05-10 11:44:15 发布于四川 0
  • 申请专利号:CN202210115219.0
  • 公开(公告)日:2025-04-08
  • 公开(公告)号:CN114509944A
  • 申请人:西北工业大学
摘要:本发明提出一种基于事件触发策略的水下滑翔机航向角鲁棒自适应控制方法,该方法通过将横滚角视为虚拟控制,差动舵角视为实际控制输入,基于四阶非线性模型和反步法设计控制器。首先计算水下滑翔机航向角跟踪误差,设计横滚角的虚拟控制律。其次基于虚拟控制律和当前水下滑翔机横滚角,计算横滚角跟踪误差,得到差动舵角控制命令输入。为了降低执行器动作频率,设计了相对阈值事件触发条件,仅仅当触发条件被满足时将命令信号传递至舵机,对舵机供电。同时,设计了鲁棒自适应阻尼项以镇定模型不确定项和外界扰动。从仿真结果来看,系统能够比较好地跟踪期望信号,同时舵机动作频率显著下降,控制次数有效减少,节约了航向控制系统的能耗。

专利内容

(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114509944 A (43)申请公布日 2022.05.17 (21)申请号 202210115219.0 (22)申请日 2022.02.06 (71)申请人 西北工业大学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 高剑 潘光 宋保维 陈依民  曹永辉 张福斌 彭星光 李乐  (74)专利代理机构 西安凯多思知识产权代理事 务所(普通合伙) 61290 专利代理师 高凌君 (51)Int.Cl. G05B 13/04 (2006.01) 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 (54)发明名称 一种基于事件触发策略的水下滑翔机鲁棒 自适应航向角控制方法 (57)摘要 本发明提出一种基于事件触发策略的水下 滑翔机航向角鲁棒自适应控制方法,该方法通过 将横滚角视为虚拟控制,差动舵角视为实际控制 输入,基于四阶非线性模型和反步法设计控制 器。首先计算水下滑翔机航向角跟踪误差,设计 横滚角的虚拟控制律。其次基于虚拟控制律和当 前水下滑翔机横滚角,计算横滚角跟踪误差,得 到差动舵角控制命令输入。为了降低执行器动作 频率,设计了相对阈值事件触发条件,仅仅当触 发条件被满足时将命令信号传递至舵机,对舵机 供电。同时,设计了鲁棒自适应阻尼项以镇定模 A 型不确定项和外界扰动。从仿真结果来看,系统 4 能够比较好地跟踪期望信号,同时舵机动作频率 4 9 9 显著下降,控制次数有效减少,节约了航向控制 0 5

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