复杂海洋环境下水下异构多自治机器人系统的协调控制

项目名称： 复杂海洋环境下水下异构多自治机器人系统的协调控制

项目编号： No.61403334

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 李绍宝

作者单位： 燕山大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 海洋监测任务多样性、复杂洋流干扰、水声通信低速率和窄带宽、系统模型参数不确定以及有限的能量等因素为水下机器人的协调控制带来了巨大挑战。本项目旨在解决异构水下机器人系统在复杂海洋环境下的协调控制问题，提高系统的抗干扰能力、可靠性和自持力。首先，针对复杂洋流干扰，研究可建模干扰的消除和未知干扰的抑制方法，建立基于输出调节理论的异构水下机器人系统输出一致性协议框架。其次，综合考虑通信约束带来的拓扑不确定性和系统参数不确定性，分别采用鲁棒自适应控制方法和基于内模原理的输出调节控制器设计，实现控制增益的自适应调节以及参数不确定系统的干扰动态补偿。进一步考虑水声通信带宽窄的特点以及提高系统自持力的需求，采用基于测量输出反馈的方法和事件触发控制器设计来降低控制信息的传输维数同时减少实现编队控制的通信能耗。最后，建立实际海洋环境下的水下异构机器人实验平台，为本项目提供技术支撑和应用原型。

中文关键词： 一致性；编队控制；网络化系统；输出调节；分布式控制

英文摘要： Complex ocean current, low communication data rate, narrow bandwidth of underwater acoustic communication, system parameter uncertainty, system heterogeneity, and limited energy of AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) will bring great challenges to the c

英文关键词： consensus；formation control；networked system；output regulation；distributed control