基于倾斜转弯技术的无人水下航行器双回路自动驾驶仪设计方法  

Double loop autopilot design of BTT UUV

作　　者：张翼超[1] 周浩[1] 夏冰峰 周徐昌[1] 

机构地区：[1]海军工程大学兵器工程系,湖北武汉430033 [2]南海舰队,广东湛江524000

出　　处：《舰船科学技术》2012年第10期45-48,共4页Ship Science and Technology

摘　　要：基于倾斜转弯控制技术的无人水下航行器在机动过程之中,快速滚动引起各通道之间严重的交叉耦合,同时由于流体动力参数变化等原因,使得传统方法设计的自动驾驶仪难以满足要求。因此,本文提出首先利用LQR方法设计内回路控制器缩小模型不确定性界,然后利用H∞/加权混合灵敏度法设计外回路控制器,并利用平衡截断法进行降阶,得到双回路自动驾驶仪。结果表明,该方法设计出的自动驾驶仪对模型参数变化具有鲁棒稳定性,满足BTT UUV性能指标的要求,且容易工程实现。The stability of the traditional skid-to-turn（STT）unmanned underwater vehicles（UUV）is deteriorated because of the cross-coupling among the channels when the highly maneuver occurs and the variation of the fluid dynamic parameter of the UUV.This paper gives the double-loop autopilot design method to improve robustness,which include using the LQR method to reduce the uncertainty boundary of the model,using the H∞/mixed sensitivity method to design the controller of the outer loop for shaping the frequency response properties of feedback control loops and then reduce the controller to simplify the autopilot.Results declare that the robust autopilot is efficient for the BTT UUV,and it can restrain the disturbances effectively.

关 键 词：无人水下航行器 倾斜转弯 自动驾驶仪 混合灵敏度 线性二次型调节器 

分 类 号：TJ630.3[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]