项目名称: 基于多永磁同步电机协同推进的两栖无人艇跟踪控制研究

项目编号: No.51479018

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 其他

项目作者: 刘彦呈

作者单位: 大连海事大学

项目金额: 84万元

中文摘要: 水面无人艇和水下航行器是两大智能海洋载运工具,然而现有理论结果仍集中于单一运动控制系统研究,而且推进器的复杂非线性动态并未考虑。本项目兼具水面和水下航行动态,采用多永磁同步电机协同推进方式,通过结合无人艇运动模型探讨和复杂执行器动态特性研究,提出新颖的两栖无人艇系统,为智能海洋航行器的航迹跟踪控制等研究提供新的系统化研究思路和方法。研究内容包括:建立两栖无人艇的统一运动模型;考虑未建模动态和未知外界干扰,研究两栖无人艇的鲁棒自适应运动控制方法;考虑永磁同步推进器动态特性,构建两栖无人艇整体运动模型;结合永磁同步电机控制研究,设计模糊神经网络鲁棒自适应跟踪控制器,实现任意光滑参考航迹的精确跟踪控制;通过仿真分析和实船实验,验证所得理论方法的有效性和优越性。本项目旨在面向考虑复杂推进器动态特性的多工作模式两栖无人艇,提出新的鲁棒自适应跟踪控制理论,实现未知复杂航行环境下的海洋航行器自主控制。

中文关键词: 两栖无人艇;航迹跟踪;鲁棒自适应控制;永磁同步推进器;系统建模

英文摘要: The unmanned surface vehicle (USV) and unmanned underwater vehicle (UUV) are two kinds of intelligent marine vehicles. However, previous studies mainly focus on a specific motion control system (i.e. USV or UUV). Nevertheless, complicated nonlinear dynamics of the thruster have also not been considered. Considering both USV and UUV dynamics, a novel amphibious unmanned marine vehicle (AUMV) system is proposed by combining the investigation of the unmanned vehicle dynamics with the research on the actuator nonlinearity, whereby the coordination propulsion is employed by multiple permanent magnet synchronous thrusters (PMST). By virtue of the novel AUMV system, innovative trajectory tracking control schemes for intelligent marine vehicles are developed in this proposal. The significant contributions are as follows: 1) The unified motion model of the AUMV is established; 2) Considering the unmodeled dynamics and unknown external disturbances, the robust adaptive motion control methodology for the AMUV is proposed; 3) The entire motion model of the AUMV is proposed by incorporating the PMST dynamics,; 4) Combining with the PMST control synthesis, fuzzy-neural-based adaptive robust tracking controller is implemented to track any smooth reference trajectory with high accuracy. Finally, simulation and experiment results together with comprehensive comparisons demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed schemes. In this context, this project aims to set up the novel robust adaptive tracking control theory for multi-mode AUMV including complicated thruster dynamics, and thereby contributing to autonomous control of marine vehicles under unknown complex environmental disturbances.

英文关键词: amphibious unmanned marine vehicle;trajectory tracking;robust adaptive control;PMSM thruster;system modeling

成为VIP会员查看完整内容
1

相关内容

【AI+军事】附论文+PPT 《复杂地下作业中的决策支持》
专知会员服务
45+阅读 · 2022年4月16日
清华大学:从单体仿生到群体智能
专知会员服务
70+阅读 · 2022年2月9日
Kyoto大学Toshiyuki:快速复杂控制系统的实时优化,133页ppt
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月15日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年9月14日
专知会员服务
120+阅读 · 2021年7月22日
机器人运动轨迹的模仿学习综述
专知会员服务
44+阅读 · 2021年6月8日
跨媒体分析与推理技术研究综述
专知会员服务
69+阅读 · 2021年3月11日
专知会员服务
40+阅读 · 2020年8月14日
清华大学:从单体仿生到群体智能
专知
15+阅读 · 2022年2月9日
自动化所多项成果亮相国家“十三五”科技创新成就展!
中国科学院自动化研究所
0+阅读 · 2021年11月8日
【泡泡图灵智库】协同视觉-惯性SLAM
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2019年9月6日
国外有人/无人平台协同作战概述
无人机
101+阅读 · 2019年5月28日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
无人机集群对抗研究的关键问题
无人机
55+阅读 · 2018年9月16日
【AAAI专题】论文分享:以生物可塑性为核心的类脑脉冲神经网络
中国科学院自动化研究所
15+阅读 · 2018年1月23日
【无人机】无人机的自主与智能控制
产业智能官
45+阅读 · 2017年11月27日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
20+阅读 · 2017年10月17日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
15+阅读 · 2019年3月16日
Arxiv
11+阅读 · 2018年5月13日
小贴士
相关VIP内容
【AI+军事】附论文+PPT 《复杂地下作业中的决策支持》
专知会员服务
45+阅读 · 2022年4月16日
清华大学:从单体仿生到群体智能
专知会员服务
70+阅读 · 2022年2月9日
Kyoto大学Toshiyuki:快速复杂控制系统的实时优化,133页ppt
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月15日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年9月14日
专知会员服务
120+阅读 · 2021年7月22日
机器人运动轨迹的模仿学习综述
专知会员服务
44+阅读 · 2021年6月8日
跨媒体分析与推理技术研究综述
专知会员服务
69+阅读 · 2021年3月11日
专知会员服务
40+阅读 · 2020年8月14日
相关资讯
清华大学:从单体仿生到群体智能
专知
15+阅读 · 2022年2月9日
自动化所多项成果亮相国家“十三五”科技创新成就展!
中国科学院自动化研究所
0+阅读 · 2021年11月8日
【泡泡图灵智库】协同视觉-惯性SLAM
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2019年9月6日
国外有人/无人平台协同作战概述
无人机
101+阅读 · 2019年5月28日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
无人机集群对抗研究的关键问题
无人机
55+阅读 · 2018年9月16日
【AAAI专题】论文分享:以生物可塑性为核心的类脑脉冲神经网络
中国科学院自动化研究所
15+阅读 · 2018年1月23日
【无人机】无人机的自主与智能控制
产业智能官
45+阅读 · 2017年11月27日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
20+阅读 · 2017年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员