水下机器人高度信息融合与欠驱动地形跟踪控制  

Altitude information fusion and bottom-following control for underactuated autonomous underwater vehicle

作　　者：李岳明[1,2] 万磊[1,2] 孙玉山[1,2] 张国成[1,2] 

机构地区：[1]哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150001 [2]哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001

出　　处：《控制理论与应用》2013年第1期118-122,共5页Control Theory & Applications

基　　金：国家"863"计划资助项目(2008AA092301–2);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HEUCFZ1003);中国博士后科学基金资助项目(20100480964)

摘　　要：研究了配置高度计和多普勒速度计(DVL)的欠驱动水下机器人地形跟踪控制问题.采用Takagi-Sugeno推理方法对高度计和DVL两种传感器的高度信息进行融合,提高了高度信息感知能力.将地形跟踪分为速度控制和深度控制问题,分别使用S面控制方法设计速度控制器和反步法设计欠驱动深度控制器.最后,通过实际海洋实验对研究的方法进行了验证,实验结果表明该文提出的方法是有效的.A bottom-following control problem is studied for an underactuated autonomous underwater vehicle （AUV） with an altimeter and a doppler velocity log （DVL）. The Takagi-Sugeno decision approach fuses the altitude information from altimeter and DVL, which improves the altitude information perception capacity of AUV. The bottom-following control is discomposed into forward speed control and depth control. The forward speed controller and the underactuated depth controller are solved by the S-plane control method and the backstepping method, respectively. The proposed method is tested in a real sea trial; the result shows that the method is feasible and effective.

关 键 词：水下机器人 地形跟踪 反步法 S面控制 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]