Advertisement

基于自适应Backstepping的欠驱动AUV三维轨迹追踪控制

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本研究提出了一种基于自适应Backstepping方法的欠驱动自主水下车辆(AUV)三维轨迹跟踪控制策略，旨在提升其在复杂海洋环境下的航行性能和稳定性。 为了实现欠驱动自治水下机器人（AUV）的三维航迹跟踪控制，基于非完整系统理论分析了在缺少横向推进器的情况下AUV欠驱动控制系统的特点，并验证了该情况下存在加速度约束不可积性问题。利用李亚普诺夫稳定性理论和自适应Backstepping方法设计了一个连续时变的航迹点跟踪控制器，以减少外界海流对控制效果的影响。通过仿真实验表明，所提出的控制器能够使欠驱动AUV实现对于一系列三维航迹点的渐近稳定，并且该系统的精确性和鲁棒性明显优于传统的PID控制系统。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 基于自适应Backstepping的欠驱动AUV三维轨迹追踪控制
    优质
    本研究提出了一种基于自适应Backstepping方法的欠驱动自主水下车辆(AUV)三维轨迹跟踪控制策略，旨在提升其在复杂海洋环境下的航行性能和稳定性。 为了实现欠驱动自治水下机器人（AUV）的三维航迹跟踪控制，基于非完整系统理论分析了在缺少横向推进器的情况下AUV欠驱动控制系统的特点，并验证了该情况下存在加速度约束不可积性问题。利用李亚普诺夫稳定性理论和自适应Backstepping方法设计了一个连续时变的航迹点跟踪控制器，以减少外界海流对控制效果的影响。通过仿真实验表明，所提出的控制器能够使欠驱动AUV实现对于一系列三维航迹点的渐近稳定，并且该系统的精确性和鲁棒性明显优于传统的PID控制系统。
     
  • 基于自适应神经网络的AUV轨迹跟踪控制方法
    优质
    本研究提出了一种基于自适应神经网络的方法，用于自主无人航行器(AUV)的精确轨迹跟踪控制，显著提升了系统的稳定性和响应速度。 基于自适应神经网络控制的AUV轨迹跟踪控制器设计了一种能够根据环境变化自动调整参数的控制系统，提高了自主水下航行器在复杂海洋条件下的导航精度和稳定性。
     
  • 基于模型预测控制的欠驱动水面舰艇轨迹追踪控制器
    优质
    本研究提出了一种基于模型预测控制（MPC）的方法，用于设计欠驱动水面舰艇的轨迹跟踪控制器。通过优化算法实时调整航行路径，确保舰艇高效准确地遵循预定路线，适用于复杂海况下的自主导航任务。 基于模型预测控制的欠驱动水面舰艇轨迹跟踪控制器设计了一种用于提升欠驱动水面舰艇性能的方法，该方法利用了模型预测控制技术来实现精确的轨迹跟踪。这种方法能够有效解决传统控制系统在面对复杂动态环境时遇到的问题，提高系统的响应速度和稳定性。
     
  • 带有扰动补偿的欠驱动船舶轨迹跟踪自适应滑模控制
    优质
    本研究提出了一种基于扰动补偿和自适应滑模控制策略，用于改善欠驱动船舶在复杂海况下的精确轨迹跟踪性能。通过理论分析与仿真验证，展示了该方法的有效性和鲁棒性。 近年来,随着欠驱动系统控制技术的快速发展以及船舶智能化要求的不断提高,对欠驱动船舶控制问题的研究越来越受到关注。本课题结合backstepping设计方法、滑模控制算法、参数自适应方法、动态面控制技术和神经网络等先进理论,探讨了在外界环境干扰、模型不确定性和速度不可测情况下的欠驱动船舶轨迹跟踪状态反馈与输出反馈自适应滑模控制策略。 首先，假设已知船舶模型，在考虑干扰界值是否明确的情况下研究其轨迹追踪问题。对于外界环境干扰界值已知的情况，通过结合backstepping设计方法和滑模控制算法来制定出一套船舶轨迹追踪的滑模控制器；进一步地，当外界环境干扰界的确定性未知时，则引入带有σ-修正参数自适应律以估算该界限，并利用双曲正切函数解决由符号函数带来的“抖振”问题。 其次，在面临模型不确定性及未知外部扰动的情况下，通过结合动态面控制技术、自适应神经网络、滑模控制算法和backstepping设计方法来制定一种基于神经网络的船舶轨迹追踪自适应滑模控制器。此研究不仅提供了相关文献资料的支持，并且也包含了可以直接运行的matlab程序供参考使用。
     
  • 基于神经网络与动态面的欠驱动船舶轨迹跟踪自适应滑模控制
    优质
    本研究提出了一种结合神经网络和动态表面技术的自适应滑模控制器，有效解决了欠驱动船舶在复杂海况下的精确轨迹跟踪问题。 本段落研究了在已知船舶模型前提下不同干扰条件下的轨迹跟踪问题。首先，在外界环境干扰界已知的情况下，结合backstepping设计方法与滑模控制算法，提出了船舶轨迹跟踪的滑模控制律。 其次，针对存在不确定性和未知外部扰动的情况，采用动态面技术、自适应神经网络和滑模控制等手段相结合的方法来实现船舶轨迹追踪。为解决由此带来的“维数灾难”问题以及对虚拟控制器微分操作造成的复杂性增加的问题，提出了一种结合最小参数学习法与动态面控制的欠驱动船舶轨迹跟踪自适应滑模控制律。 最后，在实际应用中，由于难以直接测量船速的情况，设计了非线性观测器来估计船速，并在此基础上利用动态面技术避免对虚拟控制器进行微分操作。从而提出了一种基于非线性观测器和动态面的欠驱动船舶轨迹跟踪自适应滑模输出反馈控制律。 文中提供的资源包括相关文献及MATLAB仿真程序，仅供参考使用。
     
  • 基于Backstepping算法的移动机器人轨迹追踪控制MATLAB源码
    优质
    本项目提供了一种基于Backstepping理论的移动机器人轨迹跟踪控制策略的MATLAB实现代码，适用于学术研究与工程应用。 利用backstepping算法设计的移动机器人轨迹跟踪控制器的MATLAB源代码。
     
  • 基于模糊自适应PID的智能车辆轨迹追踪控制
    优质
    本研究提出了一种基于模糊自适应PID算法的智能车辆轨迹追踪控制系统，有效提升了车辆在复杂环境下的行驶稳定性和路径跟随精度。 本段落选取车辆的当前位姿与参考位姿来构建动态位姿误差，并建立了一个用于路径跟踪闭环控制系统的仿真模型。随后设计了一种模糊自适应控制器，通过使用模糊推理方法自动调整控制器参数。利用常规算法和提出的模糊自适应算法进行了仿真实验，结果显示，模糊自适应控制器显著提升了系统性能并且具有更好的自适应能力。
     
  • trackkeeping.rar_欠驱动船舶_航迹控制_基于MATLAB的船舶航迹轨迹跟踪
    优质
    本资源为一款针对欠驱动船舶设计的航迹控制系统，采用MATLAB进行开发与仿真。系统旨在实现复杂海况下的精确路径追踪，适用于学术研究和工程应用。 船舶航迹控制属于典型的欠驱动控制问题，在这一领域内，“轨迹跟踪”是一个关键的研究方向。
     
  • 基于混沌萤火虫算法的欠驱动船舶自适应迭代滑模轨迹跟踪控制
    优质
    本研究提出了一种结合混沌萤火虫算法的欠驱动船舶自适应迭代滑模控制器，有效提升了船舶在复杂海况下的轨迹追踪精度和鲁棒性。 本段落针对欠驱动船舶的路径跟踪控制问题，在面对模型参数不确定性和未知海洋环境扰动的情况下，提出了一种神经元自适应迭代滑模控制策略。相比传统的路径跟踪控制方法，轨迹跟踪控制需要利用舵力矩与螺旋桨推进力使笛卡尔坐标系中的横向和纵向位置误差收敛到零，并且期望轨迹是一个时间函数的表达形式，因此其问题解决起来更为复杂。 本研究通过参考欠驱动船舶在轨迹追踪过程中的横向及纵向误差信息来构建二阶滑模面和四阶滑模面。结合Lyapunov稳定性条件的设计理念，我们设计了螺旋桨转速控制器以及舵机角度控制器。为了进一步优化控制参数的设定，本段落还引入了萤火虫算法与混沌算法相结合的方法来进行寻优处理，并最终提出了一种基于混沌萤火虫算法的欠驱动船舶轨迹跟踪自适应迭代滑模控制器方案。
     
  • 轨迹的追踪控制
    优质
    《轨迹的追踪控制》一书聚焦于自动化系统中物体或机械手路径规划与精确运动的研究，涵盖算法设计、控制系统优化及应用实例分析。 轨迹跟踪控制船舶的MATLAB仿真程序设计