一种基于自适应扰动观测器控制的竖直状水下机器人  

作　　者：杨伊琳 吴霞[2] 莫梦锴 李陈标 谭荷馨 

机构地区：[1]中国计量大学量新学院,杭州310018 [2]中国计量大学电工学电子教学中心,杭州310018 [3]中国计量大学机电学院,杭州310018

出　　处：《机器人技术与应用》2025年第2期39-44,共6页Robot Technique and Application

基　　金：2023年国家级大学生重点项目(202310356001)。

摘　　要：鉴于复杂海洋环境中洋流变化及不稳定因素的影响,本文提出并完成了一种基于自适应扰动观测器(Adaptive Disturbance OBserver,ADOB)控制的竖直状水下机器人设计。该设计采用竖直状的立式机械结构以增强稳定性和鲁棒性。针对传统控制方法难以保证其稳定性和精确性的缺陷,引入了自适应控制与扰动观测器控制结合的控制策略,实时调整系统参数并预判外界干扰,实现有效运动补偿与控制;设计的水下机器人通过对6个推进器的独立操控,能实现纵摇、升沉和偏航的基础控制,可以精确校正横摇和俯仰动作,提升了机器人在复杂环境下的稳定性和精确性。仿真与试验结果表明,该设计方案有效提高了水下机器人在复杂海况下的抗干扰能力和控制精度,尤其是在垂直定位与姿态调节方面表现优异,能够将垂直定位的总体误差控制在11%以内,姿态调整的总体误差控制在3%以内。

关 键 词：水下机器人 竖直状 自适应扰动观测器 控制策略 垂直定位 姿态调节 稳定性 鲁棒性 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]