[發(fā)明專利]一種基于對轉(zhuǎn)槳加鰭舵的低速AUV航行控制方法

無效

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• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103064288A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于闖;劉健;林揚(yáng);鄭榮;徐會希;劉愛民;劉鐵軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05D1/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

1.一種基于對轉(zhuǎn)槳加鰭舵的低速AUV航行控制方法，其特征在于，在AUV的艉部安裝對轉(zhuǎn)槳、水平舵和垂直舵，對AUV的對轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)速、水平舵板角度和垂直舵板角度做周期性調(diào)整，具體步驟如下：

步驟1：AUV下潛前，保持與海水間的相對速度不變；

步驟2：AUV下潛過程中，通過改變載體的縱傾角和前向速度來控制下潛速度；

步驟3：AUV水下航行過程中，在每個(gè)控制周期內(nèi)，對縱傾角、航向角、縱傾角速度、航向角速度、深度、高度進(jìn)行測量，采用混合計(jì)算方法計(jì)算出控制值；

步驟4：根據(jù)控制值并通過對舵板水動力特性的分析確定水平舵角和垂直舵角的目標(biāo)角度，并通過水平舵電機(jī)和垂直舵電機(jī)，控制水平舵板和垂直舵板轉(zhuǎn)動到目標(biāo)角度；

步驟5：通過對對轉(zhuǎn)槳的水動力特性、AUV的水動力特性及目標(biāo)前向速度確定對轉(zhuǎn)槳的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，控制對轉(zhuǎn)槳達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，結(jié)束調(diào)整周期。

2.按權(quán)利要求1所述的低速AUV基于對轉(zhuǎn)槳加鰭舵控制方法，其特征在于，所述混合計(jì)算方法為縱傾角的比例微分算法、深度/高度的比例積分算法和航向的比例微分積分算法的混合計(jì)算方法。

3.按權(quán)利要求2所述的低速AUV基于對轉(zhuǎn)槳加鰭舵控制方法，其特征在于，所述縱傾角的比例微分算法、深度/高度的比例積分算法公式為：

QK=KP1·fk+Kd1·fk-fk-1T+KP2·gk+Ki2·Σgk]]>

其中：Q_K表示垂直力矩；K_P1、K_d1分別表示縱傾角誤差比例系數(shù)、縱傾角微分系數(shù)；K_P2、K_i2分別表示深度誤差的比例系數(shù)、深度誤差的積分系數(shù)；f_k、f_k-1分別表示本周期縱傾角誤差、上周期縱傾角誤差；g_k表示深度誤差；T表示控制周期。