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西安交通大学学报期刊
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采用干扰观测器的水下滑翔蛇形机器人纵倾运动控制
采用干扰观测器的水下滑翔蛇形机器人纵倾运动控制
作者:
刘春
常健
张国伟
李斌
陈恩志
原文服务方:
西安交通大学学报
水下滑翔蛇形机器人
纵倾运动
干扰观测器
输入受限
反步控制
摘要:
针对水下滑翔蛇形机器人在实现滑翔运动时存在控制输入受限和外界未知干扰的问题,提出了一种基于Nussbaum函数和非线性干扰观测器的反步控制策略.通过对欠驱动水下滑翔蛇形机器人的垂直面运动进行分析和有条件的简化,得到了对应运动学及动力学方程组.采用 Nuss-baum函数与双曲正切函数相结合的方式处理系统控制输入饱和,避兔了双曲正切函数存在的控制器奇异值,通过非线性干扰观测器实现对外界复合扰动的有效观测并进行补偿.设计了纵倾运动跟踪的反步控制器,针对反步法中虚拟项引发的计算膨胀,采用动态面方法来消除.基于 Lya-punov稳定性理论设计了控制器,保证系统能够实现速度与位置信号量的全局一致稳定性.研究结果表明:所提方案相对传统反步法,在响应时间与误差收敛速度方面都有一定程度提高,且非线性干扰观测器对于复合扰动量观测性能良好;所设计的控制器可以有效实现机器人在外界未知干扰下纵倾运动的稳定跟踪,且具有较强的鲁棒性.
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篇名
采用干扰观测器的水下滑翔蛇形机器人纵倾运动控制
来源期刊
西安交通大学学报
学科
关键词
水下滑翔蛇形机器人
纵倾运动
干扰观测器
输入受限
反步控制
年,卷(期)
2020,(1)
所属期刊栏目
研究方向
页码范围
184-192
页数
9页
分类号
TP242.3
字数
语种
中文
DOI
10.7652/xjtuxb202001023
五维指标
传播情况
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节点文献
水下滑翔蛇形机器人
纵倾运动
干扰观测器
输入受限
反步控制
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
西安交通大学学报
主办单位:
西安交通大学
出版周期:
月刊
ISSN:
0253-987X
CN:
61-1069/T
开本:
大16开
出版地:
邮发代号:
创刊时间:
1960-01-01
语种:
chi
出版文献量(篇)
7020
总下载数(次)
0
总被引数(次)
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