基于分层滑模方法的水下球形无人航行器姿态控制研究

摘要

针对水下球形无人航行器BYSQ-2型的姿态调节控制问题,对欠驱动姿态调节系统进行了运动学与动力学分析,建立了其动力学模型,并对模型进行微分同胚变换.将模型划分为2个子系统,并分别采用反演滑模变结构方法设计了控制律.由于模型中的系统之间存在耦合作用,还引入了对应于耦合作用的控制律,并构造了第二层滑动平面.仿真结果表明,所设计的反演分层滑模控制律能够使系统快速收敛,有效地实现了对水下球形无人航行器姿态的控制.