基于推力矢量分配的ROV姿态控制技术研究

刘均; 闫佳丽; 刘强; 叶海春; 王中杨; 胡庆

doi:10.19292/j.cnki.jdxxp.20231009.001

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (02) : 249 -259. DOI: 10.19292/j.cnki.jdxxp.20231009.001

基于推力矢量分配的ROV姿态控制技术研究

刘均, 闫佳丽, 刘强, 叶海春, 王中杨, 胡庆

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摘要

针对遥控水下机器人(ROV:Remote Operated Vehicle)在水下作业时，传统滑膜控制(SMC:Sliding Mode Control)方法存在抖振、稳定性差等问题，提出一种新型协同控制律，并设计出一种基于推力矢量分配的ROV姿态控制器。首先，建立ROV运动学和动力学模型，并解耦动力学模型；然后，提出了一种新型协同控制律，通过构造适当的宏变量使其呈指数收敛，从而为ROV姿态控制系统提供连续的控制律，达到消除ROV姿态控制系统抖振的目的；最后，采用新型协同控制律设计出基于推力矢量分配的ROV姿态控制器。通过Matlab/Simulink进行仿真，结果表明，所提出的新型协同控制律可提高ROV姿态控制系统的控制精度与稳定性。该控制策略为ROV姿态控制提供了一种新的可行方案。