【网络首发】面向海底管道巡检的AUV三维自适应路径跟踪

企业   2024-05-11 15:10   上海  

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面向海底管道巡检的AUV三维自适应路径跟踪



作者:王浩亮1,2,3,4任恩帅1,3卢丽宇5,3刘陆5,3,4古楠5,3,4彭周华5,3,4

单位:1. 大连海事大学轮机工程学院2. 上海交通大学电子信息与电气工程学院3. 大连市智能船艇集群控制与电气技术重点实验室4. 水路交通控制全国重点实验室(大连)5. 大连海事大学船舶电气工程学院

针对面向海底管道巡检任务的欠驱动自主水下航行器(AUV)三维路径跟踪控制问题进行研究。首先,在固定坐标系和机体坐标系下建立AUV的运动学模型,为设计适宜运动控制的三维路径跟踪控制器,建立流体坐标系,并在Serret-Frenet坐标系下建立AUV的路径跟踪误差模型;其次,将可变前视距离引入传统视线(LOS)制导策略,提出一种自适应LOS制导策略以提高制导精度,并基于此设计面向海底管道巡检的AUV三维路径跟踪控制器,使得AUV可有效跟踪设定的参数化路径;最后,基于李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果验证了所提面向海底管道巡检的三维路径跟踪控制器的有效性。研究成果能够改善AUV的操纵性,可为面向海底管道巡检的无人水下航行器路径跟踪控制方法提供参考。

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编      辑 |   寶戈

文章来源 | 《船舶工程》编辑部

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