过渡目标值的非线性PID对自治水下机器人变深运动的稳定控制

TP273; 针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标值安排过渡过程,利用系统输出跟踪过渡后的目标值进行误差反馈控制.通过赫尔维兹判据证明了系统稳定性,仿真验证了控制的可行性.最后通过湖上试验验证其工程可行性与实用性,得出在非线性过渡目标值的PID控制下,系统的动态响应特性得以优化,变深超调和波动问题明显改善,可实现AUV平稳地变深运动控制....

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 35; no. 8; pp. 1120 - 1125
Main Authors 马艳彤, 郑荣, 于闯
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819%中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳,110016 01.08.2018
中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016
Subjects
阶跃变深
非线性过渡函数
系统稳定性
非线性PID
自治水下机器人
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2018.70200

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Summary:TP273; 针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标值安排过渡过程,利用系统输出跟踪过渡后的目标值进行误差反馈控制.通过赫尔维兹判据证明了系统稳定性,仿真验证了控制的可行性.最后通过湖上试验验证其工程可行性与实用性,得出在非线性过渡目标值的PID控制下,系统的动态响应特性得以优化,变深超调和波动问题明显改善,可实现AUV平稳地变深运动控制.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2018.70200