载人潜水器“蛟龙”号的控制系统研究

作者：刘开周; 祝普强; 赵洋; 崔胜国; 王晓辉

来源：科学通报, 2013, 58(S2): 40-48.

• 载人潜水器
• “蛟龙”号
• 导航定位
• 悬停定位
• 模糊PID控制
• 自适应无色
• 卡尔曼滤波

研究了适用于深海大深度载人潜水器的控制系统.为了克服定位系统野点尤其是控制周期与测量周期非同步问题,提出了无色自适应卡尔曼滤波的深海高精度导航定位方法.同时为了克服"蛟龙"号参数时变、闭环系统各环节的不确定性问题,借鉴专家控制经验,研究了基于模糊原理的控制参数在线自动调整的控制策略,以及基于数论的数据处理方法.基于上述方法实现了"蛟龙"号在复杂海洋环境下高精度导航定位、航行控制、载人舱内综合信息显控、水面监控、黑匣子数据分析和控制系统测试等功能,成功完成了世界上首次在7000 m深度近海底的自动定向、定深、定高、定速和悬停定位5种全自动航行控制功能."蛟龙"号于2009年8~10月、2010年5~7月、2011年7~8月和2012年6~7月完成1000,3000,5000和7000 m级海上试验.试验结果表明,"蛟龙"号控制系统的功能完善、性能先进、运行稳定可靠.

• 单位
  中国科学院沈阳自动化研究所; 机器人学国家重点实验室