基于干扰观测器的AUV深度自适应终端滑模控制

作者：饶志荣; 董绍江^*; 王军; 蔡巍巍; 刘伟

来源：北京化工大学学报(自然科学版), 2021, 48(01): 103-110.

DOI：10.13543/j.bhxbzr.2021.01.014

• 自治水下机器人
• 深度跟踪
• 非线性干扰观测器
• 自适应终端滑模控制

针对欠驱动自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)在外部干扰和系统内部扰动下深度难以控制的问题,提出基于非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)的自适应终端滑模控制方法。首先建立欠驱动AUV在垂直面上的状态方程并对其简化,其次根据简化后的系统状态方程构建NDO对外部干扰进行观测,再结合反步法设计出自适应终端滑模控制器;最后通过李雅普诺夫稳定性理论证明控制系统的稳定性。结果表明:欠驱动AUV最大跟踪误差为0.137 5 m,峰值时间为2.1 s,证明了所设计的控制器能够实现深度控制,降低抖振,具有较强的鲁棒性。

• 单位
  重庆交通大学